12-цалевы сапфіравы пласцінны працэсар C-Plane SSP/DSP
Падрабязная дыяграма
Уводзіны ў сапфір
Сапфіравая пласціна — гэта монакрышталічны матэрыял-падкладка, выраблены з высакаякаснага сінтэтычнага аксіду алюмінію (Al₂O₃). Вялікія крышталі сапфіра вырошчваюцца з выкарыстаннем перадавых метадаў, такіх як метад Кірапуласа (KY) або метад цеплаабмену (HEM), а затым апрацоўваюцца шляхам рэзкі, арыентацыі, шліфоўкі і дакладнай паліроўкі. Дзякуючы сваім выключным фізічным, аптычным і хімічным уласцівасцям, сапфіравая пласціна адыгрывае незаменную ролю ў галіне паўправаднікоў, оптаэлектронікі і бытавой электронікі высокага класа.
Асноўныя метады сінтэзу сапфіраў
| Метад | Прынцып | Перавагі | Асноўныя сферы прымянення |
|---|---|---|---|
| Метад Вернёля(Зліццё полымя) | Высокачысты парашок Al₂O₃ плавіцца ў кіслародна-вадародным полымі, кроплі застываюць пласт за пластом на зародку. | Нізкі кошт, высокая эфектыўнасць, адносна просты працэс | Сапфіры ювелірнай якасці, раннія аптычныя матэрыялы |
| Метад Чахральскага (Чэхія) | Al₂O₃ плавяць у тыглі, і затраўка павольна падымаецца ўверх, каб вырасціць крышталь. | Утварае адносна буйныя крышталі з добрай цэласнасцю | Лазерныя крышталі, аптычныя вокны |
| Метад Кірапуласа (штат Кентукі) | Кантраляванае павольнае астуджэнне дазваляе крышталю паступова расці ўнутры тыгля | Здольны вырошчваць крышталі вялікага памеру з нізкім напружаннем (дзясяткі кілаграмаў і больш) | Святлодыёдныя падкладкі, экраны смартфонаў, аптычныя кампаненты |
| Метад HEM(Цеплаабмен) | Астуджэнне пачынаецца зверху тыгля, крышталі растуць уніз ад затраўкі. | Вырабляе вельмі буйныя крышталі (да сотняў кілаграмаў) з аднастайнай якасцю | Вялікія аптычныя вокны, аэракасмічная, ваенная оптыка |
Арыентацыя крышталяў
| Арыентацыя / Плоскасць | Індэкс Мілера | Характарыстыкі | Асноўныя сферы прымянення |
|---|---|---|---|
| С-плоскасць | (0001) | Перпендыкулярна восі c, палярная паверхня, атамы размешчаны раўнамерна | Святлодыёды, лазерныя дыёды, эпітаксіяльныя падложкі GaN (найбольш шырока выкарыстоўваюцца) |
| А-самалёт | (11-20) | Паралельная восі c, непалярная паверхня, пазбягае эфектаў палярызацыі | Непалярная эпітаксія GaN, оптаэлектронныя прыборы |
| М-плоскасць | (10-10) | Паралельна восі c, непалярная, высокая сіметрыя | Высокапрадукцыйная эпітаксія GaN, оптаэлектронныя прыборы |
| R-плоскасць | (1-102) | Нахілены да восі c, выдатныя аптычныя ўласцівасці | Аптычныя вокны, інфрачырвоныя дэтэктары, лазерныя кампаненты |
Спецыфікацыя сапфіравай пласціны (наладжвальная)
| Пункт | 1-цалевыя сапфіравыя пласціны C-плоскасці (0001) 430 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 25,4 мм +/- 0,1 мм | |
| Таўшчыня | 430 мкм +/- 25 мкм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 5 мкм | |
| ЛУК | < 5 мкм | |
| ВАРТ | < 5 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| 25 штук у адной касетнай упакоўцы або ўпакоўцы па адным штуку. | ||
| Пункт | 2-цалевыя сапфіравыя пласціны C-плоскасці (0001) 430 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 50,8 мм +/- 0,1 мм | |
| Таўшчыня | 430 мкм +/- 25 мкм | |
| Асноўная арыентацыя кватэры | Плоскасць А (11-20) +/- 0,2° | |
| Даўжыня асноўнай плоскай паверхні | 16,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 10 мкм | |
| ЛУК | < 10 мкм | |
| ВАРТ | < 10 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| 25 штук у адной касетнай упакоўцы або ўпакоўцы па адным штуку. | ||
| Пункт | 3-цалевыя сапфіравыя пласціны C-плоскасці (0001) 500 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 76,2 мм +/- 0,1 мм | |
| Таўшчыня | 500 мкм +/- 25 мкм | |
| Асноўная арыентацыя кватэры | Плоскасць А (11-20) +/- 0,2° | |
| Даўжыня асноўнай плоскай паверхні | 22,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 15 мкм | |
| ЛУК | < 15 мкм | |
| ВАРТ | < 15 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| 25 штук у адной касетнай упакоўцы або ўпакоўцы па адным штуку. | ||
| Пункт | 4-цалевыя сапфіравыя пласціны C-plane (0001) 650 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 100,0 мм +/- 0,1 мм | |
| Таўшчыня | 650 мкм +/- 25 мкм | |
| Асноўная арыентацыя кватэры | Плоскасць А (11-20) +/- 0,2° | |
| Даўжыня асноўнай плоскай паверхні | 30,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 20 мкм | |
| ЛУК | < 20 мкм | |
| ВАРТ | < 20 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| 25 штук у адной касетнай упакоўцы або ўпакоўцы па адным штуку. | ||
| Пункт | 6-цалевыя сапфіравыя пласціны C-плоскасці (0001) 1300 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 150,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Таўшчыня | 1300 мкм +/- 25 мкм | |
| Асноўная арыентацыя кватэры | Плоскасць А (11-20) +/- 0,2° | |
| Даўжыня асноўнай плоскай паверхні | 47,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 25 мкм | |
| ЛУК | < 25 мкм | |
| ВАРТ | < 25 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| 25 штук у адной касетнай упакоўцы або ўпакоўцы па адным штуку. | ||
| Пункт | 8-цалевыя сапфіравыя пласціны C-plane (0001) 1300 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 200,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Таўшчыня | 1300 мкм +/- 25 мкм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 30 мкм | |
| ЛУК | < 30 мкм | |
| ВАРТ | < 30 мкм | |
| Уборка / Упакоўка | Уборка чыстых памяшканняў класа 100 і вакуумная ўпакоўка, | |
| Аднаразовая ўпакоўка. | ||
| Пункт | 12-цалевыя сапфіравыя пласціны C-plane (0001) 1300 мкм | |
| Крыштальныя матэрыялы | 99,999%, высокая чысціня, монакрышталічны Al2O3 | |
| Клас | Прайм, гатовы да эпідэмічнай інфекцыі | |
| Арыентацыя паверхні | С-плоскасць (0001) | |
| Кут адхілення плоскасці C ад восі M: 0,2 +/- 0,1° | ||
| Дыяметр | 300,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Таўшчыня | 3000 мкм +/- 25 мкм | |
| Аднабаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (СПП) | Задняя паверхня | Дробна здробнены, Ra = ад 0,8 мкм да 1,2 мкм |
| Двухбаковая паліроўка | Пярэдняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| (ДСП) | Задняя паверхня | Эпі-паліроўка, Ra < 0,2 нм (паводле АСМ) |
| ТТВ | < 30 мкм | |
| ЛУК | < 30 мкм | |
| ВАРТ | < 30 мкм | |
Працэс вытворчасці сапфіравых пласцін
-
Рост крышталяў
-
Вырошчваць сапфіравыя шарыкі (100–400 кг) метадам Кірапуласа (KY) у спецыяльных печах для росту крышталяў.
-
-
Свідраванне і фармаванне зліткаў
-
Выкарыстоўвайце свідравальны ствол для апрацоўкі була ў цыліндрычныя зліткі дыяметрам 2–6 цаляў і даўжынёй 50–200 мм.
-
-
Першы адпал
-
Праверце зліткі на наяўнасць дэфектаў і правядзіце першы высокатэмпературны адпал для зняцця ўнутранага напружання.
-
-
Арыентацыя крышталяў
-
Вызначце дакладную арыентацыю сапфіравага злітка (напрыклад, плоскасць C, плоскасць A, плоскасць R) з дапамогай арыентацыйных прыбораў.
-
-
Рэзка шматдротавай пілой
-
Нарэжце злітак на тонкія пласціны патрэбнай таўшчыні з дапамогай шматдротавага рэзнага абсталявання.
-
-
Першапачатковая праверка і другі адпал
-
Праверце разрэзаныя пласціны (таўшчыню, роўнасць, дэфекты паверхні).
-
Пры неабходнасці правядзіце паўторны адпал для далейшага паляпшэння якасці крышталя.
-
-
Зняцце фаскі, шліфоўка і паліроўка CMP
-
Выконвайце зняцце фаскі, шліфаванне паверхняў і хіміка-механічную паліроўку (ХМП) з дапамогай спецыялізаванага абсталявання для дасягнення люстранога колеру паверхняў.
-
-
Уборка
-
Старанна ачысціце пласціны з дапамогай ультрачыстай вады і хімікатаў у чыстым памяшканні, каб выдаліць часціцы і забруджванні.
-
-
Аптычны і фізічны кантроль
-
Правядзіце вымярэнне прапускання і запішыце аптычныя дадзеныя.
-
Вымярайце параметры пласціны, у тым ліку TTV (агульную варыяцыю таўшчыні), дэфармацыю, дэфармацыю, дакладнасць арыентацыі і шурпатасць паверхні.
-
-
Пакрыццё (неабавязкова)
-
Наносіць пакрыцці (напрыклад, AR-пакрыцці, ахоўныя пласты) у адпаведнасці са спецыфікацыямі заказчыка.
-
Канчатковая праверка і ўпакоўка
-
Правядзіце 100% кантроль якасці ў чыстым памяшканні.
-
Спакуйце пласціны ў касетныя скрынкі ў чыстых умовах класа 100 і запячатайце іх у вакууме перад адпраўкай.
Прымяненне сапфіравых пласцін
Сапфіравыя пласціны, якія адрозніваюцца выключнай цвёрдасцю, выдатным каэфіцыентам аптычнага прапускання, выдатнымі цеплавымі характарыстыкамі і электрычнай ізаляцыяй, шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці. Іх прымяненне ахоплівае не толькі традыцыйныя святлодыёды і оптаэлектроніку, але і паўправаднікі, бытавую электроніку, а таксама перадавыя аэракасмічныя і абаронныя галіны.
1. Паўправаднікі і оптаэлектроніка
Святлодыёдныя падкладкі
Сапфіравыя пласціны з'яўляюцца асноўнымі субстратамі для эпітаксіяльнага росту нітрыду галію (GaN), які шырока выкарыстоўваецца ў сініх святлодыёдах, белых святлодыёдах і тэхналогіях міні-/мікра-святлодыёдаў.
Лазерныя дыёды (ЛД)
У якасці падкладак для лазерных дыёдаў на аснове GaN сапфіравыя пласціны спрыяюць распрацоўцы магутных лазерных прылад з працяглым тэрмінам службы.
Фотадэтэктары
У ультрафіялетавых і інфрачырвоных фотадэтэктарах сапфіравыя пласціны часта выкарыстоўваюцца ў якасці празрыстых вокнаў і ізаляцыйных падкладак.
2. Паўправадніковыя прыборы
RFIC (інтэгральныя схемы радыёчастот)
Дзякуючы выдатнай электрычнай ізаляцыі, сапфіравыя пласціны з'яўляюцца ідэальнымі падкладкамі для высокачастотных і магутных мікрахвалевых прылад.
Тэхналогія крэмнію на сапфіры (SoS)
Дзякуючы выкарыстанню тэхналогіі SoS можна значна знізіць паразітную ёмістасць, што паляпшае прадукцыйнасць схемы. Гэта шырока выкарыстоўваецца ў радыёчастотнай сувязі і аэракасмічнай электроніцы.
3. Аптычныя прымянення
Інфрачырвоныя аптычныя вокны
Дзякуючы высокай прапускальнасці ў дыяпазоне даўжынь хваль ад 200 нм да 5000 нм, сапфір шырока выкарыстоўваецца ў інфрачырвоных дэтэктарах і інфрачырвоных сістэмах навядзення.
Магутныя лазерныя вокны
Цвёрдасць і тэрмаўстойлівасць сапфіра робяць яго выдатным матэрыялам для ахоўных вокнаў і лінзаў у магутных лазерных сістэмах.
4. Бытавая электроніка
Чахлы для аб'ектываў камеры
Высокая цвёрдасць сапфіра забяспечвае ўстойлівасць да драпін для аб'ектываў смартфонаў і камер.
Датчыкі адбіткаў пальцаў
Сапфіравыя пласціны могуць служыць трывалымі, празрыстымі пакрыццямі, якія паляпшаюць дакладнасць і надзейнасць распазнавання адбіткаў пальцаў.
Разумныя гадзіннікі і прэміяльныя дысплеі
Сапфіравыя экраны спалучаюць у сабе ўстойлівасць да драпін з высокай аптычнай празрыстасцю, што робіць іх папулярнымі ў высакаякасных электронных прадуктах.
5. Аэракасмічная і абаронная прамысловасць
Інфрачырвоныя купалы для ракет
Сапфіравыя вокны застаюцца празрыстымі і стабільнымі пры высокіх тэмпературах і хуткасцях.
Аэракасмічныя аптычныя сістэмы
Яны выкарыстоўваюцца ў высокатрывалых аптычных вокнах і назіральным абсталяванні, прызначаным для экстрэмальных умоў.
Іншыя распаўсюджаныя вырабы з сапфіра
Аптычныя вырабы
-
Сапфіравыя аптычныя вокны
-
Выкарыстоўваецца ў лазерах, спектрометрах, сістэмах інфрачырвонай візуалізацыі і вокнах датчыкаў.
-
Дыяпазон перадачы:УФ-дыяпазон ад 150 нм да сярэдняга ІЧ-дыяпазону 5,5 мкм.
-
-
Сапфіравыя лінзы
-
Ужываецца ў магутных лазерных сістэмах і аэракасмічнай оптыцы.
-
Могуць вырабляцца ў выглядзе выпуклых, увагнутых або цыліндрычных лінзаў.
-
-
Сапфіравыя прызмы
-
Выкарыстоўваецца ў аптычных вымяральных прыборах і сістэмах дакладнай візуалізацыі.
-
Аэракасмічная і абаронная галіна
-
Сапфіравыя купалы
-
Абараніце інфрачырвоныя галоўкі саманавядзення ў ракетах, беспілотных лятальных апаратах і самалётах.
-
-
Сапфіравыя ахоўныя чахлы
-
Вытрымліваюць уздзеянне хуткаснага паветранага патоку і неспрыяльныя ўмовы.
-
Упакоўка прадукту
Пра Сінькехуі
Шанхайская кампанія «Сінькехуэй Нью Матэрыял» з'яўляецца адной знайбуйнейшы пастаўшчык аптычных і паўправадніковых прылад у Кітаі, заснаваная ў 2002 годзе. XKH была распрацавана для забеспячэння навукоўцаў пласцінамі і іншымі навуковымі матэрыяламі і паслугамі, звязанымі з паўправаднікамі. Паўправадніковыя матэрыялы - наш асноўны бізнес, наша каманда арыентавана на тэхнічныя навыкі, і з моманту свайго заснавання XKH актыўна ўдзельнічае ў даследаваннях і распрацоўках перадавых электронных матэрыялаў, асабліва ў галіне розных пласцін/падкладак.
Партнёры
Дзякуючы сваёй выдатнай тэхналогіі паўправадніковых матэрыялаў, кампанія «Шанхай Чжымінсінь» стала надзейным партнёрам вядучых сусветных кампаній і вядомых акадэмічных устаноў. Дзякуючы сваёй настойлівасці ў інавацыях і дасканаласці, «Чжымінсінь» усталявала цесныя адносіны супрацоўніцтва з лідарамі галіны, такімі як Schott Glass, Corning і Seoul Semiconductor. Гэта супрацоўніцтва не толькі палепшыла тэхнічны ўзровень нашай прадукцыі, але і спрыяла тэхналагічнаму развіццю ў галіне сілавой электронікі, оптаэлектронных прылад і паўправадніковых прыбораў.
Акрамя супрацоўніцтва з вядомымі кампаніямі, Zhimingxin таксама ўстанавіла доўгатэрміновыя адносіны даследчага супрацоўніцтва з вядучымі ўніверсітэтамі свету, такімі як Гарвардскі ўніверсітэт, Універсітэцкі каледж Лондана (UCL) і Х'юстанскі ўніверсітэт. Дзякуючы гэтаму супрацоўніцтву Zhimingxin не толькі аказвае тэхнічную падтрымку навукова-даследчым праектам у акадэмічных колах, але і ўдзельнічае ў распрацоўцы новых матэрыялаў і тэхналагічных інавацый, гарантуючы, што мы заўсёды знаходзімся на пярэднім краі паўправадніковай прамысловасці.
Дзякуючы цеснаму супрацоўніцтву з гэтымі сусветна вядомымі кампаніямі і акадэмічнымі ўстановамі, Shanghai Zhimingxin працягвае садзейнічаць тэхналагічным інавацыям і развіццю, прапаноўваючы прадукты і рашэнні сусветнага класа для задавальнення растучых патрэб сусветнага рынку.
