Ekipaĵo por Kreskigi Safiran Orbrikon Metodo Czochralski CZ por Produkti 2-12-colajn Safiran Oblatojn
Funkciprincipo
La CZ-metodo funkcias per la jenaj paŝoj:
1. Fandado de Krudmaterialoj: Altpureca Al₂O₃ (pureco >99.999%) estas fandata en iridia krisolo je 2050–2100°C.
2. Enkonduko de Semkristalo: Semkristalo estas mallevita en la fandaĵon, sekvata de rapida tirado por formi kolon (diametro <1 mm) por forigi delokigojn.
3. Ŝultra Formado kaj Groca Kresko: La tirrapideco estas reduktita al 0,2–1 mm/h, iom post iom vastigante la kristalan diametron al la cela grandeco (ekz., 4–12 coloj).
4. Kalcinado kaj Malvarmigo: La kristalo estas malvarmigita je 0,1–0,5 °C/min por minimumigi termikajn streĉo-induktitajn fendetojn.
5. Kongruaj Kristalaj Tipoj:
Elektronika Grado: Duonkonduktaĵaj substratoj (TTV <5 μm)
Optika Grado: UV-laseraj fenestroj (transmitanco >90%@200 nm)
Dopitaj Variantoj: Rubeno (Cr³⁺-koncentriĝo 0,01–0,5 pez.%), blua safira tubo
Kernaj Sistemkomponantoj
1. Fandosistemo
Iridium Crucible: Rezistema ĝis 2300°C, korodorezistema, kongrua kun grandaj fandaĵoj (100–400 kg).
Indukta Hejtilo: Plurzona sendependa temperaturkontrolo (±0.5°C), optimumigitaj termikaj gradientoj.
2. Tira kaj Rotacia Sistemo
Alt-preciza servomotoro: Tira rezolucio 0.01 mm/h, rotacia koncentreco <0.01 mm.
Magneta Fluida Sigelo: Senkontakta transdono por kontinua kresko (>72 horoj).
3. Termika Kontrola Sistemo
PID Fermitcirkvita Kontrolo: Realtempa potencaĝustigo (50–200 kW) por stabiligi la termikan kampon.
Protekto kontraŭ inerta gaso: Miksaĵo de Ar/N₂ (99,999% pureco) por preventi oksidiĝon.
4. Aŭtomatigo kaj Monitorado
CCD-Diametra Monitorado: Realtempa retrosciigo (precizeco ±0,01 mm).
Infraruĝa Termografio: Monitoras solid-likvan interfacan morfologion.
Komparo de la Metodoj CZ kaj KY
Parametro | CZ-Metodo | KY-Metodo |
Maks. Kristala Grandeco | 12 coloj (300 mm) | 400 mm (pirforma orbriko) |
Difekta Denseco | <100/cm² | <50/cm² |
Kreskorapideco | 0,5–5 mm/h | 0,1–2 mm/h |
Energikonsumo | 50–80 kWh/kg | 80–120 kWh/kg |
Aplikoj | LED-substratoj, GaN-epitaksio | Optikaj fenestroj, grandaj orbrikoj |
Kosto | Modera (alta ekipaĵinvesto) | Alta (kompleksa procezo) |
Ŝlosilaj Aplikoj
1. Duonkondukta Industrio
GaN Epitaksiaj Substratoj: 2–8-colaj oblatoj (TTV <10 μm) por Mikro-LED-oj kaj laserdiodoj.
SOI-Obletoj: Surfaca malglateco <0.2 nm por 3D-integraj ĉipoj.
2. Optoelektroniko
UV-Laseraj Fenestroj: Eltenas potencdensecon de 200 W/cm² por litografiaj optikoj.
Infraruĝaj Komponantoj: Sorba koeficiento <10⁻³ cm⁻¹ por termika bildigo.
3. Konsumelektroniko
Kovriloj por fotiloj de inteligentaj telefonoj: Mohs-malmoleco 9, plibonigo de gratrezisto 10×.
Ekranoj de inteligentaj horloĝoj: Dikeco 0,3–0,5 mm, transmitanco >92%.
4. Defendo kaj Aerospaco
Fenestroj por Nukleaj Reaktoroj: Radia toleremo ĝis 10¹⁶ n/cm².
Alt-Potencaj Laseraj Speguloj: Termika deformado <λ/20@1064 nm.
Servoj de XKH
1. Ekipaĵa Adapto
Skalebla Kamera Dezajno: Φ200–400 mm konfiguracioj por 2–12-cola produktado de oblatoj.
Fleksebleco de Dopado: Subtenas dopadon de raraj teroj (Er/Yb) kaj transiraj metaloj (Ti/Cr) por personecigitaj optoelektronikaj ecoj.
2. Fin-al-fina Subteno
Proceza Optimigo: Antaŭvalidigitaj receptoj (pli ol 50) por LED, RF-aparatoj kaj radiad-harditaj komponantoj.
Tutmonda Servoreto: 24/7 malproksima diagnozo kaj surloka bontenado kun 24-monata garantio.
3. Malsuprenflua Prilaborado
Fabrikado de Oblatetoj: Tranĉaĵo, muelado kaj polurado por 2-12-colaj oblatetoj (C/A-ebeno).
Produktoj kun Aldonita Valoro:
Optikaj Komponantoj: UV/IR-fenestroj (0,5–50 mm dikeco).
Juvelaĵ-kvalitaj materialoj: Cr³⁺ rubeno (GIA-atestita), Ti³⁺ stelsafiro.
4. Teknika Gvidado
Atestoj: EMI-konformaj oblatoj.
Patentoj: Kernaj patentoj en CZ-metodo-novigado.
Konkludo
La ekipaĵo per la CZ-metodo liveras grand-dimensian kongruecon, ekstreme malaltajn difektoftecojn kaj altan procezan stabilecon, igante ĝin la industria komparnormo por LED-oj, duonkonduktaĵoj kaj defendaj aplikoj. XKH provizas ampleksan subtenon de ekipaĵa deplojo ĝis post-kreskiga prilaborado, ebligante al klientoj atingi kostefikan, alt-efikecan safirkristalan produktadon.

