Абсталяванне для вырошчвання сапфіравых зліткаў. Метад Чохральскага CZ для вытворчасці сапфіравых пласцін памерам 2-12 цаляў.

Кароткае апісанне:

Абсталяванне для вырошчвання зліткаў сапфіра (метад Чахральскага) — гэта перадавая сістэма, прызначаная для вырошчвання монакрышталяў сапфіра высокай чысціні з нізкім узроўнем дэфектаў. Метад Чахральскага (CZ) дазваляе дакладна кантраляваць хуткасць выцягвання крышталяў-зародкаў (0,5–5 мм/г), хуткасць кручэння (5–30 аб/мін) і градыенты тэмпературы ў ірыдыевым тыглі, ствараючы восевасіметрычныя крышталі дыяметрам да 12 цаляў (300 мм). Гэта абсталяванне падтрымлівае кантроль арыентацыі крышталяў у плоскасці C/A, што дазваляе вырошчваць сапфір аптычнага, электроннага і легаванага класа (напрыклад, рубін Cr³⁺, зорчаты сапфір Ti³⁺).

XKH прапануе комплексныя рашэнні, у тым ліку наладжванне абсталявання (вытворчасць пласцін памерам 2–12 цаляў), аптымізацыю працэсаў (шчыльнасць дэфектаў <100/см²) і тэхнічнае навучанне, з штомесячным аб'ёмам вытворчасці больш за 5000 пласцін для такіх ужыванняў, як святлодыёдныя падложкі, эпітаксія GaN і паўправадніковыя ўпакоўкі.

Дашліце нам ліст

Асаблівасці

Прынцып працы

Метад CZ працуе праз наступныя этапы:
1. Плаўленне сыравіны: Высокачысты Al₂O₃ (чысціня >99,999%) плавіцца ў ірыдыевым тыглі пры тэмпературы 2050–2100°C.
2. Увядзенне затраўкі: затраўка апускаецца ў расплав, а затым хутка выцягваецца, каб утварыць шыйку (дыяметрам <1 мм) для ліквідацыі дыслакацый.
3. Фарміраванне плячэй і рост у аб'ёме: хуткасць выцягвання зніжаецца да 0,2–1 мм/г, паступова павялічваючы дыяметр крышталя да мэтавага памеру (напрыклад, 4–12 цаляў).
4. Адпал і астуджэнне: Крышталь астуджаюць з хуткасцю 0,1–0,5 °C/мін, каб мінімізаваць расколіны, выкліканыя тэрмічным напружаннем.
5. Сумяшчальныя тыпы крышталяў:
Электронны клас: паўправадніковыя падкладкі (TTV <5 мкм)
Аптычны клас: вокны УФ-лазера (прапусканне >90% пры 200 нм)
Легаваныя варыянты: рубін (канцэнтрацыя Cr³⁺ 0,01–0,5 мас.%), сіняя сапфіравая трубка

Асноўныя кампаненты сістэмы

1. Сістэма плаўлення
Ірыдыевы тыгель: устойлівы да тэмпературы 2300°C, каразійна-ўстойлівы, сумяшчальны з вялікімі расплавамі (100–400 кг).
Індукцыйная награвальная печ: шматзоннае незалежнае рэгуляванне тэмпературы (±0,5°C), аптымізаваныя тэмпературныя градыенты.

2. Сістэма выцягвання і кручэння
Высокадакладны серварухавік: дазвол цягі 0,01 мм/г, канцэнтрычнасць кручэння <0,01 мм.
Магнітна-вадкаснае ўшчыльненне: бескантактавая перадача для бесперапыннага росту (>72 гадзін).

3. Сістэма тэрмарэгулявання
ПІД-рэгуляванне з замкнёным контурам: рэгуляванне магутнасці ў рэжыме рэальнага часу (50–200 кВт) для стабілізацыі цеплавога поля.
Абарона ад інэртнага газу: сумесь Ar/N₂ (чысціня 99,999%) для прадухілення акіслення.

4. Аўтаматызацыя і маніторынг
Маніторынг дыяметра ПЗС-матрыцы: зваротная сувязь у рэжыме рэальнага часу (дакладнасць ±0,01 мм).
Інфрачырвоная тэрмаграфія: кантралюе марфалогію мяжы паміж цвёрдымі і вадкімі фаз.

Параўнанне метадаў CZ і KY

Параметр	Метад CZ	Метад KY
Максімальны памер крышталя	12 цаляў (300 мм)	400 мм (грушападобны злітак)
Шчыльнасць дэфектаў	<100/см²	<50/см²
Тэмпы росту	0,5–5 мм/г	0,1–2 мм/г
Спажыванне энергіі	50–80 кВт·г/кг	80–120 кВт·г/кг
Прыкладанні	Святлодыёдныя падложкі, эпітаксія GaN	Аптычныя вокны, вялікія зліткі
Кошт	Сярэдні (высокія інвестыцыі ў абсталяванне)	Высокі (складаны працэс)

Асноўныя сферы прымянення

1. Паўправадніковая прамысловасць
Эпітаксіяльныя падложкі GaN: пласціны памерам 2–8 цаляў (TTV <10 мкм) для мікрасвятлодыёдаў і лазерных дыёдаў.
КНІ-пласціны: шурпатасць паверхні <0,2 нм для трохмерна інтэграваных чыпаў.

2. Оптаэлектроніка
УФ-лазерныя вокны: вытрымліваюць шчыльнасць магутнасці 200 Вт/см² для літаграфічнай оптыкі.
Інфрачырвоныя кампаненты: каэфіцыент паглынання <10⁻³ см⁻¹ для цеплавізійнай здымкі.

3. Бытавая электроніка
Чахлы для камер смартфонаў: цвёрдасць па шкале Мооса 9, устойлівасць да драпін у 10 разоў палепшана.
Дысплеі разумных гадзіннікаў: таўшчыня 0,3–0,5 мм, прапусканне >92%.

4. Абарона і аэракасмічная прамысловасць
Вокны ядзернага рэактара: радыяцыйная стойкасць да 10¹⁶ н/см².
Люстэркі для магутных лазераў: цеплавая дэфармацыя <λ/20@1064 нм.

Паслугі XKH

1. Налада абсталявання
Маштабуемая канструкцыя камеры: канфігурацыі Φ200–400 мм для вытворчасці пласцін памерам 2–12 цаляў.
Гнуткасць легавання: Падтрымлівае легаванне рэдказямельнымі (Er/Yb) і пераходнымі металамі (Ti/Cr) для дасягнення індывідуальных оптаэлектронных уласцівасцей.

2. Паўсюдная падтрымка
Аптымізацыя працэсаў: папярэдне правераныя рэцэпты (больш за 50) для святлодыёдаў, радыёчастотных прылад і кампанентаў, умацаваных выпраменьваннем.
Глабальная сэрвісная сетка: кругласутачная дыстанцыйная дыягностыка і абслугоўванне на месцы з 24-месячнай гарантыяй.

3. Далейшая апрацоўка
Выраб пласцін: нарэзка, шліфоўка і паліроўка пласцін памерам 2–12 цаляў (плоскасць C/A).
Прадукты з дабаўленай вартасцю:
Аптычныя кампаненты: вокны УФ/ІЧ-выпраменьвання (таўшчыня 0,5–50 мм).
Ювелірныя матэрыялы: рубін Cr³⁺ (сертыфікаваны GIA), зорчаты сапфір Ti³⁺.

4. Тэхнічнае кіраўніцтва
Сертыфікаты: пласціны, якія адпавядаюць патрабаванням да электрамагнітных перашкод.
Патэнты: Асноўныя патэнты ў галіне інавацый метадаў CZ.

Выснова

Абсталяванне метаду CZ забяспечвае сумяшчальнасць з вялікімі памерамі, звышнізкі ўзровень дэфектаў і высокую стабільнасць працэсу, што робіць яго галіновым эталонам для прымянення ў святлодыёдах, паўправадніках і абароннай прамысловасці. XKH забяспечвае комплексную падтрымку ад разгортвання абсталявання да пасляпродажнай апрацоўкі, дазваляючы кліентам дасягнуць рэнтабельнай і высокапрадукцыйнай вытворчасці сапфіравых крышталяў.