Kasvatetun safiirin boule-harkon kristalli ky-menetelmä
Yksityiskohtainen kaavio
Yleiskatsaus
A safiiripalloon suuri, kasvanut alumiinioksidin (Al₂O₃) yksittäinen kide, jota käytetään safiirikiekkojen, optisten ikkunoiden, kulutusta kestävien osien ja jalokivien hionnan lähtöaineena.Mohsin kovuus 9, erinomainen lämmönkestävyys(sulamispiste ~2050 °C) jalaajakaistan läpinäkyvyysUV-alueesta keski-infrapuna-alueeseen safiiri on vertailumateriaali, jossa kestävyyden, puhtauden ja optisen laadun on oltava läsnä.
Toimitamme värittömiä ja seostettuja safiiripalloja, jotka on valmistettu alan testatuilla kasvatusmenetelmillä ja optimoitu seuraaville tarkoituksiin:GaN/AlGaN-epitaksi, tarkkuusoptiikkajaerittäin luotettavat teollisuuskomponentit.
Miksi Sapphire Boule juuri meiltä
-
Kristallin laatu ennen kaikkea:alhainen sisäinen jännitys, alhainen kupla-/juovien määrä, tarkka suunnan hallinta alavirran viipalointia ja epitaksiota varten.
-
Prosessin joustavuus:KY/HEM/CZ/Verneuilin kasvuvaihtoehdot tasapainottamaan kokoa, rasitusta ja kustannuksia sovelluksellesi.
-
Skaalautuva geometria:sylinterimäiset, porkkananmuotoiset tai lohkonmuotoiset kuulat, joissa on mukautettuja tasoja, siemen-/päätykäsittelyjä ja referenssitasoja.
-
Jäljitettävä ja toistettavissa:erätietueet, mittausraportit ja hyväksymiskriteerit spesifikaatioidesi mukaisesti.
Kasvuteknologiat
-
KY (Kyropoulos):Suuriläpimittaiset, matalajännitykselliset petankit; suositaan epi-luokan kiekoissa ja optiikassa, joissa kahtaistaittumisen tasaisuus on tärkeää.
-
HEM (lämmönvaihdinmenetelmä):Erinomaiset lämpötilagradientit ja jännitystenhallinta; houkutteleva paksuille optiikoille ja ensiluokkaisille epi-raaka-aineille.
-
Tšekki (Czochralski):Vahva suunnan ja toistettavuuden hallinta; hyvä valinta tasaiseen ja korkeatuottoiseen viipalointiin.
-
Verneuil (liekkifuusio):Kustannustehokas, suuri läpimenoaika; sopii yleisoptiikalle, mekaanisille osille ja jalokiviaihioille.
Kristallin suuntautuminen, geometria ja koko
-
Vakiosuunnat: c-taso (0001), lentokone (11-20), r-taso (1-102), m-taso (10-10); saatavilla räätälöityjä lentokoneita.
-
Suuntaustarkkuus:≤ ±0,1° Laue/XRD-mittauksella (tiukempi pyynnöstä).
-
Muodot:sylinterimäiset tai porkkananmuotoiset kuulat, neliön/suorakaiteen muotoiset palikoiden ja tangojen rungot.
-
Tyypillinen kirjekuoren koko: Ø30–220 mm, pituus 50–400 mm(suurempi/pienempi tilauksesta).
-
Loppu-/viiteominaisuudet:siemen-/päätypinnan koneistus, referenssitasot/lovet ja vertailupisteet alavirran kohdistusta varten.
Materiaali ja optiset ominaisuudet
-
Koostumus:Yksikiteinen Al₂O₃, raaka-aineen puhtaus ≥ 99,99 %.
-
Tiheys:~3,98 g/cm³
-
Kovuus:Mohsin 9
-
Taitekerroin (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (negatiivinen yksiaksiaalinen; Δn ≈ 0,008)
-
Lähetysikkuna: UV-säteily ~5 µm asti(paksuudesta ja epäpuhtauksista riippuva)
-
Lämmönjohtavuus (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
Lämpötila-arvo (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (suunnasta riippuva)
-
Youngin moduuli:~345 GPa
-
Sähkö:Erittäin eristävä (tilavuusresistiivisyys tyypillisesti ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Luokat ja vaihtoehdot
-
Epitaksian aste:Erittäin vähän kuplia/juovia ja minimoitu jännityskaksoistaittavuus korkean saannon GaN/AlGaN MOCVD-kiekoissa (2–8 tuumaa ja yli alavirtaan).
-
Optinen laatu:Korkea sisäinen läpäisykyky ja homogeenisuus ikkunoissa, linsseissä ja infrapunakuvaikkunoissa.
-
Yleinen/mekaaninen laatu:Kestävä ja kustannusoptimoitu raaka-aine kellokristalleille, napeille, kulutusosille ja koteloille.
-
Doping/Väri:
-
Väritön(vakio)
Cr:Al₂O₃(rubiini),Ti:Al₂O₃(Ti:safiiri) aihiot
Muita kromoforeja (Fe/Ti) pyynnöstä
-
Sovellukset
Puolijohde: Substraatit GaN-LEDeille, mikro-LEDeille, teho-HEMT-transistoreille, RF-laitteille (safiirikiekkojen raaka-aine).
Optiikka ja fotoniikka: Korkean lämpötilan/paineen ikkunat, infrapunakuvaikkunat, laseronteloiden ikkunat, ilmaisimien suojukset.
Kuluttaja- ja puettavat laitteet: kellokristallilasit, kameran linssinsuojukset, sormenjälkilukijan suojukset, ensiluokkaiset ulkoiset osat.
Teollisuus ja ilmailu: Suuttimet, venttiilien istukat, tiivisterenkaat, suojaikkunat ja tarkkailuportit.
Laser/kristallikasvatus: Ti:safiiri- ja rubiini-isäntiä seostetuista kiteistä.
Yhdellä silmäyksellä näkyvät tiedot (tyypillinen, viitteellinen)
| Parametri | Arvo (tyypillinen) |
|---|---|
| Koostumus | Yksikiteinen Al₂O₃ (puhtaus ≥ 99,99 %) |
| Suuntautuminen | c / a / r / m (muokattu pyynnöstä) |
| Indeksi @ 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 |
| Lähetysalue | ~0,2–5 µm (paksuudesta riippuen) |
| Lämmönjohtavuus | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| Lämpötila-arvo (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Youngin moduuli | ~345 GPa |
| Tiheys | ~3,98 g/cm³ |
| Kovuus | Mohsin 9 |
| Sähkö | Eristävä; tilavuusresistiivisyys ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Safiirikiekkojen valmistusprosessi
-
Kristallin kasvu
Erittäin puhdasta alumiinioksidia (Al₂O₃) sulatetaan ja kasvatetaan yhdeksi safiirikideharkoksi käyttämälläKyropoulos (KY) or Czochralski (Tšekki)menetelmä. -
Harkkojen käsittely
Valanne koneistetaan vakiomuotoon — leikkaus, halkaisijan muotoilu ja päätypinnan käsittely. -
Viipalointi
Safiiriharkko leikataan ohuiksi kiekoiksi käyttämällätimanttivaijerisaha. -
Kaksipuolinen hionta
Kiekon molemmat puolet on limitetty sahausjälkien poistamiseksi ja tasaisen paksuuden saavuttamiseksi. -
Hehkutus
Kiekot lämpökäsitelläänvapauttaa sisäistä stressiäja parantaa kiteiden laatua ja läpinäkyvyyttä. -
Reunojen hionta
Kiekkojen reunat on viistetty lohkeamisen ja halkeilun estämiseksi jatkokäsittelyn aikana. -
Asennus
Kiekot asennetaan kantoaineisiin tai pidikkeisiin tarkkaa kiillotusta ja tarkastusta varten. -
DMP (kaksipuolinen mekaaninen kiillotus)
Kiekkojen pinnat kiillotetaan mekaanisesti pinnan sileyden parantamiseksi. -
Kemiallinen mekaaninen kiillotus (CMP)
Hieno kiillotusvaihe, jossa yhdistyvät kemialliset ja mekaaniset toimenpiteet, jolloin syntyypeilimäinen pinta. -
Visuaalinen tarkastus
Käyttäjät tai automatisoidut järjestelmät tarkistavat näkyviä pintavirheitä. -
Tasaisuuden tarkastus
Tasaisuus ja paksuuden tasaisuus mitataan mittatarkkuuden varmistamiseksi. -
RCA-puhdistus
Tavallinen kemiallinen puhdistus poistaa orgaaniset, metalliset ja hiukkasmaiset epäpuhtaudet. -
Pesukonepesurin puhdistus
Mekaaninen pesu poistaa jäljelle jääneet mikroskooppiset hiukkaset. -
Pintavirheiden tarkastus
Automaattinen optinen tarkastus havaitsee mikrovaurioita, kuten naarmuja, kuoppia tai epäpuhtauksia.

-
Kristallin kasvu
Erittäin puhdasta alumiinioksidia (Al₂O₃) sulatetaan ja kasvatetaan yhdeksi safiirikideharkoksi käyttämälläKyropoulos (KY) or Czochralski (Tšekki)menetelmä. -
Harkkojen käsittely
Valanne koneistetaan vakiomuotoon — leikkaus, halkaisijan muotoilu ja päätypinnan käsittely. -
Viipalointi
Safiiriharkko leikataan ohuiksi kiekoiksi käyttämällätimanttivaijerisaha. -
Kaksipuolinen hionta
Kiekon molemmat puolet on limitetty sahausjälkien poistamiseksi ja tasaisen paksuuden saavuttamiseksi. -
Hehkutus
Kiekot lämpökäsitelläänvapauttaa sisäistä stressiäja parantaa kiteiden laatua ja läpinäkyvyyttä. -
Reunojen hionta
Kiekkojen reunat on viistetty lohkeamisen ja halkeilun estämiseksi jatkokäsittelyn aikana. -
Asennus
Kiekot asennetaan kantoaineisiin tai pidikkeisiin tarkkaa kiillotusta ja tarkastusta varten. -
DMP (kaksipuolinen mekaaninen kiillotus)
Kiekkojen pinnat kiillotetaan mekaanisesti pinnan sileyden parantamiseksi. -
Kemiallinen mekaaninen kiillotus (CMP)
Hieno kiillotusvaihe, jossa yhdistyvät kemialliset ja mekaaniset toimenpiteet, jolloin syntyypeilimäinen pinta. -
Visuaalinen tarkastus
Käyttäjät tai automatisoidut järjestelmät tarkistavat näkyviä pintavirheitä. -
Tasaisuuden tarkastus
Tasaisuus ja paksuuden tasaisuus mitataan mittatarkkuuden varmistamiseksi. -
RCA-puhdistus
Tavallinen kemiallinen puhdistus poistaa orgaaniset, metalliset ja hiukkasmaiset epäpuhtaudet. -
Pesukonepesurin puhdistus
Mekaaninen pesu poistaa jäljelle jääneet mikroskooppiset hiukkaset. -
Pintavirheiden tarkastus
Automaattinen optinen tarkastus havaitsee mikrovaurioita, kuten naarmuja, kuoppia tai epäpuhtauksia. 
Sapphire Boule (yksikristalli Al₂O₃) — Usein kysytyt kysymykset
K1: Mikä on safiiripallo?
A: Kasvatettu alumiinioksidin (Al₂O₃) yksittäinen kide. Se on ylävirran "harkko", jota käytetään safiirikiekkojen, optisten ikkunoiden ja paljon kulutusta kestävien komponenttien valmistukseen.
K2: Miten petankki liittyy kiekkoihin tai ikkunoihin?
A: Pallo orientoidaan → viipaloidaan → limitetään → kiillotetaan, jotta saadaan aikaan epi-luokan kiekkoja tai optisia/mekaanisia osia. Lähtöpalan tasaisuus vaikuttaa voimakkaasti loppupään saantoon.
K3: Mitä kasvumenetelmiä on saatavilla ja miten ne eroavat toisistaan?
A: KY (Kyropoulos)jaHELMAsuuri sato,vähästressinenpetankit – suositaan epitaksiassa ja huippuluokan optiikassa.CZ (Czochralski)tarjoaa erinomaisensuunnan hallintaja eräkohtainen yhdenmukaisuus.Verneuil (liekkifuusio) is kustannustehokasyleiseen optiikkaan ja jalokiviaihioihin.
K4: Mitä suuntauksia toimitatte? Mikä on tyypillinen tarkkuus?
A: c-taso (0001), a-taso (11-20), r-taso (1-102), m-taso (10-10)ja tulli. Suuntatarkkuus tyypillisesti≤ ±0,1°Laue/XRD:n tarkastama (tiukempi pyynnöstä).
Optisen laadun kiteet ja vastuullinen sisäinen romunhallinta
Kaikki safiiripallomme valmistetaanoptinen laatu, mikä varmistaa korkean läpäisyn, tiiviin homogeenisuuden sekä alhaiset sulkeuma-/kupla- ja dislokaatiotiheydet vaativaan optiikkaan ja elektroniikkaan. Hallitsemme kiteiden orientaatiota ja kahtaistaittumista siemenestä kiteeksi, ja takaamme täyden erän jäljitettävyyden ja yhdenmukaisuuden eri sarjojen välillä. Mitat, orientaatiot (c-, a-, r-taso) ja toleranssit voidaan räätälöidä jatkoleikkaus-/kiillotustarpeisiisi.
Tärkeää on, että kaikki materiaalit, jotka eivät täytä spesifikaatioita, onkokonaan itse käsiteltysuljetun kierron työnkulun kautta – lajiteltuna, kierrätettynä ja hävitettynä vastuullisesti – jotta saat luotettavaa laatua ilman käsittely- tai vaatimustenmukaisuusrasitteita. Tämä lähestymistapa vähentää riskejä, lyhentää toimitusaikoja ja tukee kestävän kehityksen tavoitteitasi.
| Harkon painovyöhyke (kg) | 2 tuumaa | 4 tuumaa | 6 tuumaa | 8 tuumaa | 12 tuumaa | Muistiinpanoja |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Sopii | Sopii | Rajoitettu/mahdollista | Ei tyypillinen | Ei käytössä | Pienimuotoinen viipalointi; 6 tuumaa riippuen käyttökelpoisesta halkaisijasta/pituudesta. |
| 30–80 | Sopii | Sopii | Sopii | Rajoitettu/mahdollista | Ei tyypillinen | Laaja käyttöalue; satunnaisia 8 tuuman pilottitontteja. |
| 80–150 | Sopii | Sopii | Sopii | Sopii | Ei tyypillinen | Hyvä tasapaino 6–8 tuuman tuotantoon. |
| 150–250 | Sopii | Sopii | Sopii | Sopii | Rajoitettu/Tutkimus- ja kehitystyö | Tukee alustavia 12 tuuman kokeita tiukoilla spesifikaatioilla. |
| 250–300 | Sopii | Sopii | Sopii | Sopii | Rajoitettu/tiukasti määritelty | Suuren volyymin 8 tuuman; valikoivasti 12 tuuman juoksut. |
| >300 | Sopii | Sopii | Sopii | Sopii | Sopii | Rajatyön mittakaava; 12 tuumaa mahdollista tiukalla tasaisuuden/sadon hallinnalla. |











