Ургамалжсан индранил буль гулдмайн болор ky арга
Дэлгэрэнгүй диаграмм
Тойм
A индранил бульнь индранил хавтангууд, оптик цонх, элэгдэлд тэсвэртэй эд анги, эрдэнийн чулуун зүсэлтийн түүхий эд болгон ашигладаг хөнгөн цагааны ислийн (Al₂O₃) том, аажмаар ургуулсан дан талст юм.Мохс 9 хатуулаг, маш сайн дулааны тогтвортой байдал(хайлах цэг ~2050 °C), баөргөн зурвасын ил тод байдалХэт ягаан туяанаас дунд зэргийн хэт улаан туяа хүртэл индранил бол бат бөх чанар, цэвэр байдал, оптик чанар зэрэгцэн орших ёстой жишиг материал юм.
Бид салбартаа батлагдсан, оновчтой болгосон ургалтын аргаар гаргаж авсан өнгөгүй, хольцтой индранил булцууг нийлүүлдэг.GaN/AlGaN эпитакси, нарийн оптик, баөндөр найдвартай үйлдвэрлэлийн эд ангиуд.
Яагаад биднээс Sapphire Boule гэж?
-
Кристал чанар нэн тэргүүнд:Дотоод стресс багатай, бөмбөлөг/стриагийн агууламж багатай, доод урсгалын зүсэлт болон эпитаксид зориулсан нарийн чиглэлийн хяналттай.
-
Процессийн уян хатан байдал:Таны хэрэглээний хэмжээ, ачаалал болон өртгийг тэнцвэржүүлэх KY/HEM/CZ/Verneuil ургалтын сонголтууд.
-
Хэмжих боломжтой геометр:цилиндр хэлбэртэй, лууван хэлбэртэй эсвэл блок хэлбэртэй, захиалгат хавтгай, үрийн/үзүүрийн боловсруулалт болон лавлах хавтгайтай.
-
Мөрдөж болох ба давтаж болох:таны техникийн шаардлагад нийцсэн багцын бүртгэл, хэмжилзүйн тайлан, хүлээн авах шалгуур.
Өсөлтийн технологиуд
-
Кентукки (Киропулос):Том диаметртэй, бага хүчдэлтэй булууд; хоёр хугарлын жигд байдал чухал ач холбогдолтой эпи зэрэглэлийн вафли болон оптикт илүү тохиромжтой.
-
HEM (Дулаан солилцуурын арга):Маш сайн дулааны градиент ба стрессийн хяналт; зузаан оптик болон дээд зэрэглэлийн EPI түүхий эдэд сэтгэл татам.
-
CZ (Чохралски):Чиглэл болон давтагдах чадварыг хүчтэй хянах; тогтвортой, өндөр ургацтай зүсэхэд тохиромжтой сонголт.
-
Вернейл (Дөл хайлуулах):Зардал багатай, өндөр хүчин чадалтай; ерөнхий оптик, механик эд анги, эрдэнийн чулуун урьдчилсан хэлбэрт тохиромжтой.
Кристал чиглэл, геометр ба хэмжээ
-
Стандарт чиглэлүүд: c-хавтгай (0001), а-онгоц (11-20), r-хавтгай (1-102), м-хавтгай (10-10); захиалгаар хийх боломжтой онгоцнууд.
-
Чиглэлийн нарийвчлал:Laue/XRD-ээр ≤ ±0.1° (хүсэлтийн дагуу чангаруулна).
-
Дүрсүүд:цилиндр хэлбэртэй эсвэл луувангийн төрлийн бөмбөлөг, дөрвөлжин/тэгш өнцөгт блок, саваа.
-
Ердийн хэмжээтэй дугтуй: Ø30–220 мм, урт 50–400 мм(захиалгаар том/жижиг хийнэ).
-
Төгсгөл/Лавлагаа функцууд:үрийн/үзүүрийн гадаргуугийн боловсруулалт, лавлах хавтгай/ховил, болон урсгалын дагуу тэгшлэх зориулалттай тулгуурууд.
Материал ба оптик шинж чанарууд
-
Зохиол:Ганц талст Al₂O₃, түүхий эдийн цэвэршилт ≥ 99.99%.
-
Нягтрал:~3.98 г/см³
-
Хатуулаг:Мохс 9
-
Хугарлын илтгэгч (589 нм): nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 (сөрөг нэг тэнхлэгтэй; Δn ≈ 0.008)
-
Дамжуулах цонх: Хэт ягаан туяа ~5 µm хүртэл(зузаан ба хольцоос хамаарна)
-
Дулаан дамжуулалт (300 К):~25 Вт·м⁻¹·К⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (чиглэлээс хамааралтай)
-
Янгийн модуль:~345 ГПа
-
Цахилгаан:Өндөр тусгаарлагчтай (эзэлхүүний эсэргүүцэл нь ихэвчлэн ≥ 10¹⁴ Ω·см)
Дүн ба сонголтууд
-
Эпитаксийн зэрэг:Өндөр ургацтай GaN/AlGaN MOCVD вафли (доод урсгалаас 2–8 инч ба түүнээс дээш)-д зориулсан хэт бага бөмбөлөг/зураас болон стрессийн хоёр хугарлыг хамгийн бага байлгадаг.
-
Оптик зэрэг:Цонх, линз болон хэт улаан туяаны харагдацын өндөр дотоод дамжуулалт болон нэгэн төрлийн байдал.
-
Ерөнхий/Механик зэрэг:Цагны болор, товчлуур, элэгдэлд тэсвэртэй эд анги, гэрний бат бөх, өртөг хэмнэлттэй түүхий эд.
-
Допинг/Өнгө:
-
Өнгөгүй(стандарт)
Cr:Al₂O₃(бадмаараг),Ti:Al₂O₃(Ti: индранил) урьдчилсан хэлбэрүүд
Хүсэлтийн дагуу бусад хромофорууд (Fe/Ti)
-
Аппликейшнүүд
Хагас дамжуулагч: GaN LED, микро-LED, цахилгаан HEMT, RF төхөөрөмжүүдийн суурь (сапфирын нимгэн туузны түүхий эд).
Оптик ба Фотоник: Өндөр температур/даралтын цонх, хэт улаан туяаны харах цонх, лазер хөндий цонх, илрүүлэгч бүрхүүл.
Хэрэглэгчийн болон зүүдэг зүйлс: Цагны болор, камерын линзний бүрхүүл, хурууны хээ мэдрэгчийн бүрхүүл, дээд зэрэглэлийн гадна эд ангиуд.
Аж үйлдвэрийн болон сансрын хөлөг: Хошуу, хавхлагын суудал, битүүмжлэх цагираг, хамгаалалтын цонх, ажиглалтын нүхнүүд.
Лазер/Кристал өсөлт: Ти: допингтой булуудаас гаргаж авсан индранил болон бадмаараг хостууд.
Өгөгдлийг товчхон харах (Ердийн, лавлагаа болгон)
| Параметр | Утга (Ердийн) |
|---|---|
| Зохиол | Ганц талст Al₂O₃ (≥ 99.99% цэвэршилттэй) |
| Чиглэл | c / a / r / m (хүсэлтийн дагуу захиалгаар) |
| Индекс @ 589 нм | nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 |
| Дамжуулах хүрээ | ~0.2–5 µm (зузаанаас хамаарна) |
| Дулаан дамжуулалт | ~25 Вт·м⁻¹·К⁻¹ (300 К) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Янгийн модуль | ~345 ГПа |
| Нягтрал | ~3.98 г/см³ |
| Хатуулаг | Мохс 9 |
| Цахилгаан | Тусгаарлагч; эзэлхүүний эсэргүүцэл ≥ 10¹⁴ Ω·см |
Саффир вафлийн үйлдвэрлэлийн үйл явц
-
Кристал өсөлт
Өндөр цэвэршилттэй хөнгөнцагаан исэл (Al₂O₃)-ийг хайлуулж, нэг индранил талст хэлбэртэй гулдмай болгон боловсруулдаг.Киропулос (Кентакки) or Чохралски (Чех)арга. -
Шугам боловсруулах
Эсмийг стандарт хэлбэрээр боловсруулдаг - тайрах, диаметрийг хэлбэржүүлэх, төгсгөлийн гадаргууг боловсруулах. -
Зүсэх
Сафирын гулдмайг нимгэн вафли болгон зүсдэгалмазан утсан хөрөө. -
Хоёр талт наалт
Хөрөөний ул мөрийг арилгаж, жигд зузаантай болгохын тулд хавтангийн хоёр талыг давхцуулж өнгөлдөг. -
Халаах
Вафлигуудыг дулаанаар боловсруулдагдотоод стрессийг тайлахмөн болор чанар болон тунгалаг байдлыг сайжруулна. -
Ирмэг нунтаглах
Цаашдын боловсруулалтын явцад хагарах, хагарахаас сэргийлж, вафлийн ирмэгийг налуу хэлбэртэй болгосон. -
Суурилуулалт
Нарийвчлалтай өнгөлөх болон шалгахын тулд вафлигуудыг зөөгч эсвэл эзэмшигч дээр суурилуулдаг. -
DMP (Хоёр талт механик өнгөлгөө)
Вафлины гадаргууг гадаргуугийн гөлгөр байдлыг сайжруулахын тулд механикаар өнгөлсөн. -
CMP (Химийн механик өнгөлгөө)
Химийн болон механик үйлдлийг хослуулсан нарийн өнгөлгөөний алхамтоль шиг гадаргуу. -
Харааны үзлэг
Операторууд эсвэл автоматжуулсан системүүд нь харагдахуйц гадаргуугийн согогийг шалгадаг. -
Хавтгай байдлын үзлэг
Хэмжээст нарийвчлалыг хангахын тулд тэгш байдал ба зузааны жигд байдлыг хэмждэг. -
RCA цэвэрлэгээ
Стандарт химийн цэвэрлэгээ нь органик, металл болон тоосонцор бохирдлыг арилгадаг. -
Цэвэрлэгээ
Механик цэвэрлэгээ нь үлдсэн микроскопийн хэсгүүдийг арилгадаг. -
Гадаргуугийн согогийн үзлэг
Автомат оптик үзлэг нь зураас, нүх, бохирдол зэрэг бичил согогийг илрүүлдэг.

-
Кристал өсөлт
Өндөр цэвэршилттэй хөнгөнцагаан исэл (Al₂O₃)-ийг хайлуулж, нэг индранил талст хэлбэртэй гулдмай болгон боловсруулдаг.Киропулос (Кентакки) or Чохралски (Чех)арга. -
Шугам боловсруулах
Эсмийг стандарт хэлбэрээр боловсруулдаг - тайрах, диаметрийг хэлбэржүүлэх, төгсгөлийн гадаргууг боловсруулах. -
Зүсэх
Сафирын гулдмайг нимгэн вафли болгон зүсдэгалмазан утсан хөрөө. -
Хоёр талт наалт
Хөрөөний ул мөрийг арилгаж, жигд зузаантай болгохын тулд хавтангийн хоёр талыг давхцуулж өнгөлдөг. -
Халаах
Вафлигуудыг дулаанаар боловсруулдагдотоод стрессийг тайлахмөн болор чанар болон тунгалаг байдлыг сайжруулна. -
Ирмэг нунтаглах
Цаашдын боловсруулалтын явцад хагарах, хагарахаас сэргийлж, вафлийн ирмэгийг налуу хэлбэртэй болгосон. -
Суурилуулалт
Нарийвчлалтай өнгөлөх болон шалгахын тулд вафлигуудыг зөөгч эсвэл эзэмшигч дээр суурилуулдаг. -
DMP (Хоёр талт механик өнгөлгөө)
Вафлины гадаргууг гадаргуугийн гөлгөр байдлыг сайжруулахын тулд механикаар өнгөлсөн. -
CMP (Химийн механик өнгөлгөө)
Химийн болон механик үйлдлийг хослуулсан нарийн өнгөлгөөний алхамтоль шиг гадаргуу. -
Харааны үзлэг
Операторууд эсвэл автоматжуулсан системүүд нь харагдахуйц гадаргуугийн согогийг шалгадаг. -
Хавтгай байдлын үзлэг
Хэмжээст нарийвчлалыг хангахын тулд тэгш байдал ба зузааны жигд байдлыг хэмждэг. -
RCA цэвэрлэгээ
Стандарт химийн цэвэрлэгээ нь органик, металл болон тоосонцор бохирдлыг арилгадаг. -
Цэвэрлэгээ
Механик цэвэрлэгээ нь үлдсэн микроскопийн хэсгүүдийг арилгадаг. -
Гадаргуугийн согогийн үзлэг
Автомат оптик үзлэг нь зураас, нүх, бохирдол зэрэг бичил согогийг илрүүлдэг. 
Сапфир Буле (Дан талст Al₂O₃) — Түгээмэл асуултууд
А1: Сапфир буль гэж юу вэ?
А: Хөнгөн цагааны исэл (Al₂O₃)-ийн ургуулсан дан талст. Энэ нь индранил өнгийн хавтангууд, оптик цонхнууд болон элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиудыг хийхэд ашигладаг дээд урсгалын "ембүү" юм.
А2: Буле нь вафли эсвэл цонхтой хэрхэн холбогддог вэ?
А: Буль нь чиглэлтэй → зүссэн → давхраатай → өнгөлсөн тул эпи зэрэглэлийн вафли эсвэл оптик/механик эд анги үйлдвэрлэдэг. Эх буль нь жигд байх нь урсгалын доод хэсэгт хүчтэй нөлөөлдөг.
А3: Ямар өсөлтийн аргууд байдаг вэ, тэдгээр нь юугаараа ялгаатай вэ?
A: Кентукки (Киропулос)мөнHEMих хэмжээний ургац,бага стресстэйбуль—эпитакси болон өндөр зэрэглэлийн оптикт илүүд үздэг.CZ (Чохралски)маш сайн санал болгож байначиг баримжаа хянахмөн багцаас багцад тогтвортой байдал.Вернейл (дөл хайлуулах) is зардал багатайерөнхий оптик болон эрдэнийн чулуун урьдчилсан хэлбэрт зориулагдсан.
А4: Та ямар чиглэл өгдөг вэ? Ямар нарийвчлал нь ердийн вэ?
A: c-хавтгай (0001), a-хавтгай (11-20), r-хавтгай (1-102), m-хавтгай (10-10), болон зан заншил. Чиглэлийн нарийвчлал нь ихэвчлэн≤ ±0.1°Laue/XRD-ээр баталгаажсан (хүсэлтийн дагуу илүү нягт).
Хариуцлагатай дотоод хаягдлын менежменттэй оптик зэрэглэлийн талстууд
Манай бүх индранил бөмбөлгүүдийг дараах байдлаар үйлдвэрлэдэгоптик зэрэг, өндөр дамжуулалт, нягт нэгэн төрлийн байдал, өндөр нягтралтай оптик болон электроникийн хувьд бага оруулга/бөмбөлөг болон шилжилтийн нягтралыг хангана. Бид үрнээс бөмбөлөг хүртэл талстын чиглэл болон хоёр хугарлыг хянадаг бөгөөд бүх гүйдлийн туршид бүрэн хэмжээний ул мөр болон тогтвортой байдлыг хангадаг. Хэмжээ, чиглэл (c-, a-, r-хавтгай) болон хүлцлийг таны дараагийн зүсэлт/өнгөлгөөний хэрэгцээнд тохируулан өөрчилж болно.
Хамгийн чухал нь техникийн тодорхойлолтод нийцэхгүй аливаа материал юмбүхэлдээ дотооддоо боловсруулсанхаалттай мөчлөгийн ажлын урсгалаар дамжуулан - ангилж, дахин боловсруулж, хариуцлагатайгаар устгадаг тул та боловсруулалт эсвэл зохицуулалтын ачаалалгүйгээр найдвартай чанарыг олж авдаг. Энэ арга нь эрсдэлийг бууруулж, хүргэх хугацааг богиносгож, таны тогтвортой байдлын зорилгыг дэмждэг.
| Бөмбөгний жингийн тууз (кг) | 2 инч | 4 инч | 6 инч | 8 инч | 12 инч | Тэмдэглэл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Хязгаарлагдмал/боломжтой | Ердийн биш | Ашиглагдаагүй | Жижиг хэмжээтэй зүсэлт; 6 инч нь ашиглах боломжтой диаметр/уртаас хамаарна. |
| 30–80 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Хязгаарлагдмал/боломжтой | Ердийн биш | Өргөн хэрэглээ; хааяа 8 инчийн туршилтын талбайнууд. |
| 80–150 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Ердийн биш | 6-8 инчийн үйлдвэрлэлд сайн тэнцвэржүүлэлт. |
| 150–250 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Хязгаарлагдмал/R&D | Нарийн үзүүлэлтүүдтэй анхны 12 инчийн туршилтыг дэмждэг. |
| 250–300 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Хязгаарлагдмал/нарийн тодорхойлсон | Өндөр хүчин чадалтай 8 инчийн; сонгомол 12 инчийн гүйлттэй. |
| >300 | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Тохиромжтой | Хил хязгаар; 12 инчийн хатуу жигд байдал/урсгалын хяналттайгаар боломжтой. |











