12 tuuman safiirikiekkojen C-taso SSP/DSP
Yksityiskohtainen kaavio
Safiiri Johdanto
Safiirikiekko on yksikiteinen substraattimateriaali, joka on valmistettu erittäin puhtaasta synteettisestä alumiinioksidista (Al₂O₃). Suuria safiirikiteitä kasvatetaan edistyneillä menetelmillä, kuten Kyropoulos (KY) tai lämmönvaihtomenetelmällä (HEM), ja sitten niitä käsitellään leikkaamalla, suuntaamalla, hiomalla ja tarkkuuskiillottamalla. Poikkeuksellisten fysikaalisten, optisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta safiirikiekolla on korvaamaton rooli puolijohteiden, optoelektroniikan ja huippuluokan kuluttajaelektroniikan aloilla.
Valtavirran safiirisynteesimenetelmät
| Menetelmä | Periaate | Edut | Tärkeimmät sovellukset |
|---|---|---|---|
| Verneuil-menetelmä(Liekkifuusio) | Erittäin puhdasta Al₂O₃-jauhetta sulatetaan happivetyliekissä, pisarat jähmettyvät kerros kerrokselta siemenen pinnalle | Alhainen hinta, korkea hyötysuhde, suhteellisen yksinkertainen prosessi | Jalokivilaatuisia safiireja, varhaisia optisia materiaaleja |
| Czochralskin menetelmä (Tšekki) | Al₂O₃ sulatetaan upokkaassa ja siemenkidettä vedetään hitaasti ylöspäin kiteen kasvattamiseksi. | Tuottaa suhteellisen suuria kiteitä, joilla on hyvä eheys | Laserkiteet, optiset ikkunat |
| Kyropoulos-menetelmä (KY) | Hallittu hidas jäähdytys mahdollistaa kiteen asteittaisen kasvun upokkaan sisällä | Kykenee kasvattamaan suurikokoisia, vähän stressiä aiheuttavia kiteitä (kymmeniä kilogrammoja tai enemmän) | LED-alustat, älypuhelinten näytöt, optiset komponentit |
| HEM-menetelmä(Lämmönvaihto) | Jäähdytys alkaa upokkaan yläosasta, kiteet kasvavat alaspäin siemenestä | Tuottaa erittäin suuria kiteitä (jopa satoja kilogrammoja) tasalaatuisina | Suuret optiset ikkunat, ilmailu- ja avaruustekniikka, sotilasoptiikka |
Kristallin suuntautuminen
| Suunta / Taso | Millerin indeksi | Ominaisuudet | Tärkeimmät sovellukset |
|---|---|---|---|
| C-taso | (0001) | Kohtisuorassa c-akseliin nähden, polaarinen pinta, atomit tasaisesti järjestäytyneinä | LEDit, laserdiodit, GaN-epitaksiaaliset alustat (yleisimmin käytetyt) |
| A-taso | (11–20) | C-akselin suuntainen, ei-polaarinen pinta, välttää polarisaatiovaikutukset | Ei-polaarinen GaN-epitaksi, optoelektroniset laitteet |
| M-taso | (10-10) | C-akselin suuntainen, ei-polaarinen, korkea symmetria | Korkean suorituskyvyn GaN-epitaksi, optoelektroniset laitteet |
| R-taso | (1–102) | Kalteva c-akselille, erinomaiset optiset ominaisuudet | Optiset ikkunat, infrapunailmaisimet, laserkomponentit |
Safiirikiekkojen erittely (muokattava)
| Tuote | 1 tuuman C-taso (0001) 430 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Paksuus | 430 μm +/- 25 μm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 5 μm | |
| KEULA | < 5 μm | |
| LOIMI | < 5 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| 25 kappaletta yhdessä kasettipakkauksessa tai yksittäispakkauksessa. | ||
| Tuote | 2 tuuman C-taso (0001) 430 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Paksuus | 430 μm +/- 25 μm | |
| Ensisijainen tasainen suunta | A-taso (11-20) +/- 0,2° | |
| Ensisijainen tasainen pituus | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 10 μm | |
| KEULA | < 10 μm | |
| LOIMI | < 10 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| 25 kappaletta yhdessä kasettipakkauksessa tai yksittäispakkauksessa. | ||
| Tuote | 3 tuuman C-taso (0001) 500 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Paksuus | 500 μm +/- 25 μm | |
| Ensisijainen tasainen suunta | A-taso (11-20) +/- 0,2° | |
| Ensisijainen tasainen pituus | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 15 μm | |
| KEULA | < 15 μm | |
| LOIMI | < 15 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| 25 kappaletta yhdessä kasettipakkauksessa tai yksittäispakkauksessa. | ||
| Tuote | 4 tuuman C-taso (0001) 650 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Paksuus | 650 μm +/- 25 μm | |
| Ensisijainen tasainen suunta | A-taso (11-20) +/- 0,2° | |
| Ensisijainen tasainen pituus | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 20 μm | |
| KEULA | < 20 μm | |
| LOIMI | < 20 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| 25 kappaletta yhdessä kasettipakkauksessa tai yksittäispakkauksessa. | ||
| Tuote | 6 tuuman C-taso (0001) 1300 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Paksuus | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Ensisijainen tasainen suunta | A-taso (11-20) +/- 0,2° | |
| Ensisijainen tasainen pituus | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 25 μm | |
| KEULA | < 25 μm | |
| LOIMI | < 25 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| 25 kappaletta yhdessä kasettipakkauksessa tai yksittäispakkauksessa. | ||
| Tuote | 8 tuuman C-taso (0001) 1300 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Paksuus | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 30 μm | |
| KEULA | < 30 μm | |
| LOIMI | < 30 μm | |
| Puhdistus / Pakkaus | Luokan 100 puhdastilojen puhdistus ja tyhjiöpakkaus, | |
| Yksittäispakkaus. | ||
| Tuote | 12 tuuman C-taso (0001) 1300 μm safiirikiekot | |
| Kristallimateriaalit | 99,999 %, erittäin puhdas, monokiteinen Al2O3 | |
| Luokka | Prime, Epi-valmis | |
| Pinnan suunta | C-taso (0001) | |
| C-tason sivuttaiskulma M-akselia kohti 0,2 +/- 0,1° | ||
| Halkaisija | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Paksuus | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Yksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (SSP) | Takapinta | Hienoksi jauhettu, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kaksipuolinen kiillotettu | Etupinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| (DSP) | Takapinta | Epi-kiillotettu, Ra < 0,2 nm (AFM:llä) |
| TTV | < 30 μm | |
| KEULA | < 30 μm | |
| LOIMI | < 30 μm | |
Safiirikiekkojen tuotantoprosessi
-
Kristallin kasvu
-
Kasvata safiirikimpukoita (100–400 kg) Kyropoulos (KY) -menetelmällä erillisissä kiteenkasvatusuuneissa.
-
-
Valanteiden poraus ja muotoilu
-
Työstä kuula porarumpua käyttäen sylinterimäisiksi harkoiksi, joiden halkaisija on 2–6 tuumaa ja pituus 50–200 mm.
-
-
Ensimmäinen hehkutus
-
Tarkasta harkot vikojen varalta ja suorita ensimmäinen korkean lämpötilan hehkutus sisäisen jännityksen lievittämiseksi.
-
-
Kristallin suuntautuminen
-
Määritä safiiriharkon tarkka suunta (esim. C-taso, A-taso, R-taso) suuntausinstrumenteilla.
-
-
Monilankasahaus
-
Leikkaa harkko ohuiksi kiekoiksi halutun paksuuden mukaan monilankaisella leikkauslaitteella.
-
-
Alkutarkastus ja toinen hehkutus
-
Tarkasta leikatut kiekot (paksuus, tasaisuus, pintavirheet).
-
Suorita hehkutus uudelleen tarvittaessa kiteen laadun parantamiseksi entisestään.
-
-
Viisteytys, hionta ja CMP-kiillotus
-
Suorita viisteytys, pinnan hionta ja kemiallinen mekaaninen kiillotus (CMP) erikoislaitteilla peilikiiltävien pintojen saavuttamiseksi.
-
-
Puhdistus
-
Puhdista kiekot huolellisesti käyttäen erittäin puhdasta vettä ja kemikaaleja puhdastilassa hiukkasten ja epäpuhtauksien poistamiseksi.
-
-
Optinen ja fyysinen tarkastus
-
Suorita läpäisykyvyn mittaus ja tallenna optiset tiedot.
-
Mittaa kiekkojen parametreja, kuten TTV:tä (kokonaispaksuuden vaihtelu), kaarevuutta, käyristymää, suuntaustarkkuutta ja pinnan karheutta.
-
-
Pinnoite (valinnainen)
-
Levitä pinnoitteita (esim. AR-pinnoitteita, suojakerroksia) asiakkaan eritelmien mukaisesti.
-
Lopputarkastus ja pakkaus
-
Suorita 100 %:n laatutarkastus puhdastilassa.
-
Pakkaa kiekot kasettilaatikoihin Class 100 -puhtaissa olosuhteissa ja tyhjiötiivistä ne ennen lähetystä.
Safiirikiekkojen sovellukset
Safiirikiekkojen poikkeuksellisen kovuuden, erinomaisen optisen läpäisyn, erinomaisen lämmöneristyksen ja sähköeristyksen ansiosta niitä käytetään laajalti useilla teollisuudenaloilla. Niiden sovellukset kattavat perinteisen LED- ja optoelektroniikan teollisuuden, mutta ne laajenevat myös puolijohteisiin, kulutuselektroniikkaan sekä edistyneisiin ilmailu- ja puolustusaloihin.
1. Puolijohteet ja optoelektroniikka
LED-alustat
Safiirikiekot ovat ensisijaisia substraatteja galliumnitridi (GaN) epitaksiaaliselle kasvulle, ja niitä käytetään laajalti sinisissä LEDeissä, valkoisissa LEDeissä ja Mini/Micro LED -teknologioissa.
Laserdiodit (LD)
GaN-pohjaisten laserdiodien substraatteina safiirikiekot tukevat tehokkaiden ja pitkäikäisten laserlaitteiden kehitystä.
Valoilmaisimet
Ultravioletti- ja infrapunavaloilmaisimissa safiirikiekkoja käytetään usein läpinäkyvinä ikkunoina ja eristävien alustojen tavoin.
2. Puolijohdekomponentit
RFIC-piirit (radiotaajuusintegroidut piirit)
Erinomaisen sähköeristyksensä ansiosta safiirikiekot ovat ihanteellisia substraatteja korkeataajuisille ja suuritehoisille mikroaaltolaitteille.
Pii-safiiri (SoS) -teknologia
SoS-teknologiaa käyttämällä loiskapasitanssia voidaan vähentää huomattavasti, mikä parantaa piirin suorituskykyä. Tätä käytetään laajalti radiotaajuusviestinnässä ja ilmailu- ja avaruuselektroniikassa.
3. Optiset sovellukset
Infrapunaoptiset ikkunat
Koska safiirilla on korkea läpäisykyky 200 nm – 5000 nm aallonpituusalueella, sitä käytetään laajasti infrapunailmaisimissa ja infrapunaohjausjärjestelmissä.
Suuritehoiset laser-ikkunat
Safiirin kovuus ja lämmönkestävyys tekevät siitä erinomaisen materiaalin suojaikkunoihin ja linsseihin suuritehoisissa laserjärjestelmissä.
4. Kulutuselektroniikka
Kameran linssin suojukset
Safiirin korkea kovuus varmistaa älypuhelinten ja kameroiden linssien naarmuuntumisenkestävyyden.
Sormenjälkitunnistimet
Safiirikiekot voivat toimia kestävinä, läpinäkyvinä suojina, jotka parantavat sormenjälkitunnistuksen tarkkuutta ja luotettavuutta.
Älykellot ja premium-näytöt
Safiirinäytöt yhdistävät naarmuuntumisenkestävyyden ja korkean optisen kirkkauden, mikä tekee niistä suosittuja huippuluokan elektroniikkatuotteissa.
5. Ilmailu ja puolustus
Ohjus-infrapunakuvut
Safiiri-ikkunat pysyvät läpinäkyvinä ja vakaina korkeissa lämpötiloissa ja nopeissa olosuhteissa.
Ilmailu- ja avaruusoptiset järjestelmät
Niitä käytetään erittäin lujissa optisissa ikkunoissa ja äärimmäisiin olosuhteisiin suunnitelluissa havainnointilaitteissa.
Muita yleisiä safiirituotteita
Optiset tuotteet
-
Safiirioptiset ikkunat
-
Käytetään lasereissa, spektrometreissä, infrapunakuvantamisjärjestelmissä ja anturi-ikkunoissa.
-
Lähetysalue:UV 150 nm - keski-infrapuna 5,5 μm.
-
-
Safiirilinssit
-
Sovelletaan suuritehoisissa laserjärjestelmissä ja ilmailu- ja avaruusoptiikassa.
-
Voidaan valmistaa kuperana, koverana tai lieriömäisenä linssinä.
-
-
Safiiriprismat
-
Käytetään optisissa mittauslaitteissa ja tarkkuuskuvantamisjärjestelmissä.
-
Ilmailu ja puolustus
-
Safiirikupolit
-
Suojaa infrapunahakulaitteita ohjuksissa, miehittämättömissä ilma-aluksissa ja lentokoneissa.
-
-
Safiirisuojat
-
Kestää suurnopeuksisen ilmavirran iskut ja ankarat olosuhteet.
-
Tuotepakkaukset
Tietoja XINKEHUISTA
Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. on yksiKiinan suurin optisten ja puolijohteiden toimittaja, perustettu vuonna 2002. XKH kehitettiin tarjoamaan akateemisille tutkijoille kiekkoja ja muita puolijohteisiin liittyviä tieteellisiä materiaaleja ja palveluita. Puolijohdemateriaalit ovat pääasiallinen ydinliiketoimintamme, tiimimme on tekninen. Perustamisestaan lähtien XKH on ollut vahvasti mukana edistyneiden elektronisten materiaalien tutkimuksessa ja kehityksessä, erityisesti erilaisten kiekkojen/alustojen alalla.
Kumppanit
Erinomaisen puolijohdemateriaaliteknologiansa ansiosta Shanghai Zhimingxinistä on tullut maailman huippuyritysten ja tunnettujen akateemisten laitosten luotettu kumppani. Innovaatio- ja huippuosaamispyrkimystensä ansiosta Zhimingxin on luonut syvät yhteistyösuhteet alan johtajien, kuten Schott Glassin, Corningin ja Seoul Semiconductorin, kanssa. Nämä yhteistyöt ovat paitsi parantaneet tuotteidemme teknistä tasoa, myös edistäneet teknologista kehitystä tehoelektroniikan, optoelektronisten laitteiden ja puolijohdelaitteiden aloilla.
Tunnettujen yritysten kanssa tehtävän yhteistyön lisäksi Zhimingxin on solminut pitkäaikaisia tutkimusyhteistyösuhteita maailman huippuyliopistojen, kuten Harvardin yliopiston, University College Londonin (UCL) ja Houstonin yliopiston, kanssa. Näiden yhteistyösuhteiden kautta Zhimingxin ei ainoastaan tarjoa teknistä tukea akateemisille tieteellisille tutkimushankkeille, vaan osallistuu myös uusien materiaalien ja teknologisten innovaatioiden kehittämiseen varmistaen, että olemme aina puolijohdeteollisuuden eturintamassa.
Tiiviissä yhteistyössä näiden maailmankuulujen yritysten ja akateemisten laitosten kanssa Shanghai Zhimingxin jatkaa teknologisen innovaation ja kehityksen edistämistä tarjoamalla maailmanluokan tuotteita ja ratkaisuja vastatakseen globaalien markkinoiden kasvaviin tarpeisiin.
