Sapphire Wafer Al2O3 8 inç C düzlem A düzlem M düzlem KY Çift kaydırma cilalı SSP

1992'de Japon mühendisi Shuji Nakamura, GaN epitaksyal katmanlarını hazırlamak için safir alt katmanlarını başarıyla kullanarak bu alanda devrim yarattı ve böylece mavi LED'lerin üretimini sağladı.Bu atılım, mavi ve yeşil LED'lerin geliştirilmesinde hızlı bir genişlemeye yol açtı.Çok yüksek sertliği, yüksek sıcaklıklarda sabit fiziksel ve kimyasal özellikleri ve mükemmel optik performansıyla tanınan safir,yavaş yavaş mavi ve yeşil LED üretimi için ana seçim haline geldi.

Safir levhaları anisotrop gösterir, C düzlemi <0001 safir için en yaygın kullanılan kristal düzlemdir. Diğer önemli kristal düzlemlere A düzlemi <11-20>, M düzlemi <1-100>,ve R düzlemi <1-102>.
Molibden disülfürün (MoS2) tek kristal ince filmleri yanlış hizalı safir substratlarda yetiştirilebilir.Yanlış hizalı safir substratları, uç yüzü kristalinin yöneliminin C ekseninden <0001>A ekseninden <11-20>ya da M ekseninden <1-100>belirli bir açıyla hafifçe eğimli olduğu substratlardır., tipik olarak 0.5 derece ile 6 derece arasında.
Safir levhaları ayrıca optik pencereler, taşıyıcılar ve paneller olarak da kullanılabilir.Aynı zamanda havuçlar gibi çeşitli işlevsel ürünlerin üretiminde de kullanılır., rulmanlar, dikişler ve diğer bileşenler.

Karakter

1Sapphire wafer'in mükemmel optik özellikleri onu optik bileşenler için ideal bir malzeme haline getirir.Özellikle ultraviyoleten yakın kızılötesi aralığında (150nm ila 5500nm), kırılma indeksi yaklaşık 1.76Bu özellikler, yüksek hassasiyetli optik aletlerde safirin yaygın olarak kullanılmasına yol açtı.

2Elektronik özellikleri açısından, safir levha, yüksek voltajlı ve yüksek frekanslı elektronik cihazlarda olağanüstü bir performans sergileyen geniş bant boşluğu (yaklaşık 9.9 eV) malzemesidir.Yüksek yalıtım ve düşük dielektrik kaybı nedeniyle, safir, özellikle yüksek elektron hareketliliği transistörleri (HEMT) ve galyum nitrit (GaN) tabanlı cihazlar gibi uygulamalarda yarı iletken cihazlar için bir substrat malzemesi olarak yaygın olarak kullanılır.

3Sapphire wafer'in Mohs sertliği 9, elmas'tan sonra ikinci sırada, bu da eskisine dayanıklılığı ve çizilmeye dayanıklılığı açısından olağanüstü avantajlar sağlar.Yüksek basınca ve darbeye dayanabilir.

4Sapphire wafer ayrıca, yüksek sıcaklık ortamlarında istikrarlı fiziksel ve kimyasal özelliklerini korumasını sağlayan yaklaşık 25 W/m·K'lık son derece yüksek bir ısı iletkenliğine sahiptir.Yüksek erime noktası 2054°C ve düşük termal genişleme katsayısı (8.4 x 10^-6/K), safir levha yüksek sıcaklık uygulamalarında boyutsal istikrarını koruyabilir.

Uygulamalar:

Safira vafeleri, yüksek şeffaflığı, sertliği ve kimyasal istikrarı ile bilinen bir malzemedir ve çeşitli mükemmel özelliklere sahiptir.Elektronik ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılırlar., optik cihazlar ve hassas aletler.

1Optik cihazlar:
Optik ekipmanlarda lens, pencere, polarizer vb. olarak kullanılır.
Yüksek kaliteli lazer kesme, kaynak ve işaretleme makinelerinde, safir lensler lazer çıkışlarını koruyabilir ve istikrarlandırabilir, böylece ekipmanın hassasiyeti ve istikrarı artar.
2- Kesinlik cihazları:
Kesinlik enstrümanlarında konumlandırma elemanları, rulmanlar, kabuklar vb. olarak kullanılır.
Saat yapımında, safir levhalar, hareketin salınımlı çekirdeğinde, saat kapağında, kafesinde vb. kullanılır, çizik direncini, UV korumasını ve estetiğini geliştirir.
3Elektronik ürünler:
Cep telefonu kamera koruma camında, panel korumalarında, parmak izi sensörlerinde vb. kullanılır.
Ürün sertliğini, şeffaflığını ve aşınma direncini arttırır ve yüksek kaliteli elektronik pazarında geniş bir uygulama bulur.

Sapirin uzun kristal yöntemine giriş

İlk sentetik değerli taş 1902'de alev füzyon yöntemiyle elde edildiğinden beri, yapay safir kristalı büyümesi için çeşitli teknikler gelişmeye devam etti.Alev füzyonu gibi bir düzine kristal büyüme yöntemine yol açan, Czochralski yöntemi ve hidrotermal yöntem.Şu anda kullanılan ana endüstriyel işlemler arasında hidrotermal yöntem de vardır., Czochralski yöntemi, kenar tanımlı film beslenen büyüme (EFG) yöntemi ve dikey yatay eğimli donma (VHGF) yöntemi.Sonraki bölümde safir için tipik kristal büyüme yöntemleri tanıtılacak..

1. Alev Füzyon Metodu (Verneuil Süreci)

Ateş füzyon yöntemi olarak da bilinen Verneuil işlemi, ünlü Fransız kimyager Auguste Victor Louis Verneuil'den sonra adlandırılmıştır....kim gem taşları sentezlemek için ticari olarak uygulanabilir ilk yöntemi icat etti.1902'de "alev füzyonu" yöntemini keşfetti, bu yöntem bugün bile sentetik değerli taşların üretimi için uygun maliyetli bir yöntem olarak kullanılmaktadır.Verneuil işlemi, alev füzyonu mücevher malzemelerinin çoğunu sağlar.Yakut ve mavi safirlerin sentezi için yaygın olarak kullanılmasının yanı sıra, alev füzyon yöntemi aynı zamanda spinel, sentetik korundum, sentetik yıldız yakutları,Sentetik mavi safirler, ve sentetik stronsyum titanatı, piyasada bulunan diğer birçok değerli taş arasında.

2. Kyropoulos Metodu

Kyropoulos Yöntemi, Ky yöntemi olarak da bilinir, ilk olarak 1926 yılında kristal büyümesi için Kyropoulos tarafından önerildi.Bu yöntem esas olarak büyük boyutlu halide kristallerinin hazırlanması ve araştırılması için kullanılmıştır.1960 ve 1970'lerde, eski Sovyetler Birliği'nden Musatov tarafından geliştirilen bu yöntem tek kristal safirlerin hazırlanmasında uygulandı.Czochralski yönteminin yetersiz olduğu büyük safir kristalleri üretmek için etkili yöntemlerden biri haline getirirKyropoulos Metodu ile yetiştirilen kristaller yüksek kaliteli, düşük maliyetli ve büyük ölçekli endüstriyel üretim için uygundur.

Günümüzde, dünya çapında LED'ler için kullanılan safir substratlarının yaklaşık% 70'i Kyropoulos Metodu veya çeşitli değiştirilmiş versiyonları kullanarak yetiştirilir.LED üretiminde safir substratlarının önemi çok sayıda araştırma makalesinde iyi belgelenmiştirÇin'de, safir kristalı yetiştirme şirketlerinin çoğu Kyropoulos Yöntemini kullanıyor.

Bu yöntemle yetiştirilen kristaller tipik olarak armut şeklinde görünürler ve yetiştirildikleri kavanozun çapından 10-30 mm daha küçük çaplara ulaşabilirler.Kyropoulos Yöntemi, büyük çaplı safir tek kristaller yetiştirmek için etkili ve olgun bir tekniktir ve büyük boyutlu safir kristalleri başarıyla üretmiştir.Son haberler, 22 Aralık,Crystal Sheng Crystal Laboratuvarı ve yan kuruluşu Crystal Ring Electronics, ortaklaşa son yenilikçi başarıları geliştirdiler. 700 kg ağırlığında çok büyük safir kristalı..

3Kristal Büyüme Yöntemi - Czochralski Yöntemi

Czochralski yöntemi, Czochralski işlemi veya basitçe CZ yöntemi olarak da bilinir. Bir kristalin bir havuzda erimiş bir çözeltiden çekildiği bir tekniktir.1916'da Polonyalı kimyager Jan Czochralski tarafından keşfedildi, 1950'de ABD'deki Bell Laboratuvarları tarafından tek kristal germaniyum yetiştirmek için daha da geliştirildi.Diğer bilim insanları tarafından silikon gibi yarı iletken tek kristallerin yetiştirilmesi için kullanılmıştır.Bu yöntem renksiz safirler, yakutlar, yttrium alüminyum granet, gadolinium gallium granet gibi önemli değerli taş kristallerini yetiştirme yeteneğine sahiptir.,Spinel ve spinel.

Czochralski yöntemi, erimişten tek kristal yetiştirmek için en önemli yöntemlerden biridir.Büyük ölçekli uygulamalar için en yaygın kullanılan Czochralski yöntemi endüksiyonla ısıtılmış creeple Czochralski yöntemidir.Çakıl malzemesinin seçimi, yetiştirilen kristale bağlı olarak değişir ve iridyum, molibdenum, platin, grafit ve yüksek erime noktası oksitleri gibi malzemeleri içerebilir.Pratik uygulamalar, iridyum havuçları safirler için en az kirliliğe sahiptir, ancak çok pahalıdır ve bu da daha yüksek maliyetlere neden olur.volfram ve molibden havuçları daha ucuzdur, ancak daha fazla kirliliği getirebilir.

Czochralski-CZ yöntemi kristal büyüme süreci, çiğ maddenin erime noktasına kadar ısıtılıp erime oluşturulmasını içerir ve daha sonra erimin yüzeyiyle temas etmek için tek bir kristal tohumu kullanılır.Tohum ve erimiş arasındaki katı-sıvı ara yüzündeki sıcaklık farkı, soğutma aşamasına neden olurSonuç olarak, erimiş tohumun yüzeyinde sertleşmeye başlar ve tohumla aynı yapıya sahip tek bir kristal oluşur.Tohum yavaşça yukarı doğru kontrol edilen bir hızla çekilirken döner, erimişin tohumun sıvı-katı arayüzünde yavaş yavaş sertleşmesine izin vererek eksenel simetrisi olan tek bir kristal ingot oluşturur.

4. EFG Yöntemi - Kenar Tanımlı Film Beslenme Artışı

Edge-Defined Film-Fed Growth (EFG) yöntemi, ilk kez bağımsız olarak 1960'larda İngiltere'den Harold LaBelle ve Sovyetler Birliği'nden Stepanov tarafından icat edildi.Bu, doğrudan erimiş bir malzemeden kristal boşluklar yetiştirmeyi içeren bir ağ şekillendirme teknolojisidir.Bu yöntem, Czochralski yönteminin bir varyasyonudur ve geleneksel kristal büyüme tekniklerine göre birkaç avantaj sunar.

EFG, endüstriyel üretimdeki yapay kristallerin kapsamlı mekanik işleme ihtiyacı ortadan kaldırır, bu da malzeme tasarrufuna ve düşük üretim maliyetlerine yol açar.İstediğiniz şekildeki kristallerin doğrudan büyümesine izin verir., kapsamlı şekillendirme işlemlerine gerek kalmaz.

EFG yönteminin temel avantajlarından biri, malzeme verimliliğidir.

5HEM Yöntemi - Isı Değiştiricisi Yöntemi

1969'da F. Schmid ve D. Viechnicki, Schmid-Viechnicki yöntemi olarak bilinen yeni bir kristal büyüme yöntemi icat etti. Daha sonra 1972'de Isı Değiştiricisi Yöntemi (HEM) olarak adlandırıldı.HEM yöntemi, büyük boyutlu bitkiler yetiştirmek için en olgun tekniklerden biri olarak öne çıkıyor., yüksek kaliteli safirler, kristal büyüme yönleri eksen, m eksen veya r eksen boyunca, genellikle eksen yönünü kullanır.

İlke: HEM yöntemi, ısıyı çıkarmak için bir ısı değiştiricisi kullanır ve aşağı bölgenin üst bölgeye göre daha soğuk olduğu kristal büyüme bölgesinde dikey bir sıcaklık eğimi yaratır.Bu eğim, ısı değiştiricide gaz akışını (tipik olarak helyum) ayarlayarak ve erimişin alttan yukarıya kademeli katılaşmasını kolaylaştırmak için ısıtma gücünü değiştirerek kontrol edilir, bir kristal oluşturuyor.

HEM işleminin dikkate değer bir özelliği, diğer kristal büyüme yöntemlerinin aksine, katı-sıvı arayüzün erimiş yüzeyin altında batmasıdır.Bu daldırma, termal ve mekanik rahatsızlıkları bastırmaya yardımcı olur., bu da ara yüzünde eşit bir sıcaklık eğimi yaratır ve kristallerin eşit büyümesini sağlar.Daha kaliteli kristallere yol açar.Buna ek olarak, in situ kızartma HEM katılaşma döngüsünün bir parçası olduğundan, kusur yoğunluğu diğer yöntemlere kıyasla genellikle daha düşüktür.

Bununla birlikte, kusur seviyelerinin azaltılması hala bir zorluk olarak kalmaktadır. Sonuç olarak, EFG, standart dışı malzemelerin yetiştirilmesi için daha yaygın olarak kullanılır.Son yıllarda teknolojideki ilerlemelerle, EFG ayrıca metal-organik kimyasal buhar çöküntüsü (MOCVD) epitaksyal substratlar için kullanılan malzemelerde de belirli ölçüde uygulamalar buldu.

Sık Sorulan Sorular

S:Elektronik uygulamalarda safir levhaların kullanımının avantajları nelerdir?
A:Safir levhalar yüksek ısı iletkenliği, elektrik yalıtımı, kimyasal inertlik ve yüksek sıcaklıklara direnç gibi avantajlar sunar.Yüksek güçlü elektronik cihazlarda kullanılmak üzere uygun hale getirmek, LED'ler ve RF bileşenleri.

S:Safir levhalar yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilir mi ve hangi özellikler onları bu tür ortamlar için uygun kılar?

A:Safir levhaları, yüksek erime noktası (yaklaşık 2054 ° C), mükemmel termal iletkenlik ve termal kararlılık nedeniyle yüksek sıcaklık uygulamaları için idealdir.Bu özellikler safir levhaların aşırı sıcaklık koşullarında yapısal bütünlüklerini ve performanslarını korumalarını sağlar.

Ürün Tavsiye

2 inçlik monokristal safir vafre

2.Dia76.2mm 0.5mm DSP SSP (0001) C Uçak 3 inç Sapphire Wafers Substrate