Safiirikiteiden kasvatusuuni KY Kyropoulos -menetelmä safiirikiekkojen ja optisten ikkunoiden tuotantoon

Lyhyt kuvaus:

Tämä safiirikiekkojen kasvatuslaitteisto käyttää kansainvälisesti johtavaa Kyropoulos (KY) -menetelmää, joka on erityisesti suunniteltu suuriläpimittaisten ja vähävirheisten safiirien yksittäiskiteiden kasvatukseen. KY-menetelmä mahdollistaa siemenkiteiden vetämisen, pyörimisnopeuden ja lämpötilagradienttien tarkan hallinnan, mikä mahdollistaa jopa 300 mm:n läpimittaisten safiirikiekkojen kasvattamisen korkeissa lämpötiloissa (2000–2200 °C). XKH:n KY-menetelmäjärjestelmiä käytetään laajalti 2–12 tuuman C/A-tasoisten safiirikiekkojen ja optisten ikkunoiden teollisessa tuotannossa, ja niiden kuukausittainen tuotantokapasiteetti on 20 yksikköä. Laitteisto tukee dopingprosesseja (esim. Cr³⁰-doping rubiinien synteesiin) ja tarjoaa kidelaatua seuraavilla tavoilla:

Sijoitumistiheys <100/cm²

Läpäisykyky >85 % @ 400–5500 nm

Lähetä meille sähköpostia

Ominaisuudet

Toimintaperiaate

KY-menetelmän ydinperiaatteena on sulattaa erittäin puhtaita Al₂O₃-raaka-aineita volframi/molybdeeniupokkaassa 2050 °C:n lämpötilassa. Siemenkide lasketaan sulaan, minkä jälkeen sitä vedetään hallitusti pois (0,5–10 mm/h) ja pyöritetään (0,5–20 rpm) α-Al₂O₃-yksittäiskiteiden suunnatun kasvun aikaansaamiseksi. Keskeisiä ominaisuuksia ovat:

• Suurikokoiset kiteet (enintään Φ400 mm × 500 mm)
• Vähäjännitysinen optisen laadun safiiri (aallonrintaman vääristymä <λ/8 @ 633 nm)
• Seostetut kiteet (esim. Ti³⁰-doping tähtisafiiriin)

Ydinjärjestelmän komponentit

1. Korkean lämpötilan sulatusjärjestelmä
• Volframi-molybdeenikomposiittiupokas (maks. lämpötila 2300 °C)
• Monivyöhykkeinen grafiittilämmitin (lämpötilan säätö ±0,5 °C)

2. Kiteenkasvatusjärjestelmä
• Servokäyttöinen vetomekanismi (tarkkuus ±0,01 mm)
• Magneettinen nestekiertoinen pyörivä tiiviste (portaaton nopeudensäätö 0–30 rpm)

3. Lämpökentän hallinta
• 5-alueinen itsenäinen lämpötilansäätö (1800–2200 °C)
• Säädettävä lämpösuoja (±2 °C/cm kaltevuus)
• Tyhjiö- ja ilmakehäjärjestelmä
• 10⁻⁴ Pa korkea tyhjiö
• Ar/N₂/H₂-seoskaasun säätö

4. Älykäs valvonta
• CCD-reaaliaikainen kiteen halkaisijan seuranta
• Monispektrinen sulamispinnan tunnistus

KY vs. CZ -menetelmien vertailu

Parametri	KY-menetelmä	CZ-menetelmä
Maksimaalinen kristallikoko	Φ400 mm	Φ200 mm
Kasvuvauhti	5–15 mm/h	20–50 mm/h
Vika tiheys	<100/cm²	500–1000/cm²
Energiankulutus	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Tyypilliset sovellukset	Optiset ikkunat/suuret kiekot	LED-alustat/korut

Keskeiset sovellukset

1. Optoelektroniset ikkunat
• Sotilaskäyttöön tarkoitetut infrapunakuvut (läpäisykerroin >85 % @ 3–5 μm)
• UV-laserikkunat (kestoteho 200 W/cm²)

2. Puolijohdesubstraatit
• GaN-epitaksiaalikiekot (2–8 tuumaa, TTV <10 μm)
• SOI-substraatit (pinnan karheus <0,2 nm)

3. Kulutuselektroniikka
• Älypuhelimen kameran suojalasi (Mohsin kovuus 9)
• Älykellon näytöt (10 kertaa parempi naarmuuntumisenkestävyys)

4. Erikoismateriaalit
• Erittäin puhdas infrapunaoptiikka (absorptiokerroin <10⁻³ cm⁻¹)
• Ydinreaktorin tarkkailuikkunat (säteilytoleranssi: 10¹⁶ n/cm²)

Kyropoulos (KY) -safiirikiteiden kasvatuslaitteiden edut

Kyropoulosin (KY) menetelmään perustuva safiirikiteiden kasvatuslaitteisto tarjoaa vertaansa vailla olevia teknisiä etuja, mikä tekee siitä huippuluokan ratkaisun teollisen mittakaavan tuotantoon. Keskeisiä etuja ovat:

1. Suuren halkaisijan ominaisuus: Pystyy kasvattamaan jopa 300 mm:n (12 tuuman) halkaisijaltaan olevia safiirikiteitä, mikä mahdollistaa kiekkojen ja optisten komponenttien tehokkaan tuotannon edistyneisiin sovelluksiin, kuten GaN-epitaksiaan ja sotilaskäyttöön tarkoitettuihin ikkunoihin.

2. Erittäin alhainen vikatiheys: Saavuttaa dislokaatiotiheydet <100/cm² optimoidun lämpökenttäsuunnittelun ja tarkan lämpötilagradienttien hallinnan avulla, mikä varmistaa optoelektronisten laitteiden erinomaisen kiteen eheyden.

3. Korkealaatuinen optinen suorituskyky: Läpäisykyky on yli 85 % näkyvän valon ja infrapunavalon välillä (400–5500 nm), mikä on kriittistä UV-laseriekkuloille ja infrapunaoptiikalle.

4. Edistynyt automaatio: Sisältää servokäyttöiset vetomekanismit (±0,01 mm:n tarkkuus) ja magneettiset nestekiertotiivisteet (portaaton säätö 0–30 rpm), jotka minimoivat ihmisen puuttumisen tarpeen ja parantavat tasalaatuisuutta.

5. Joustavat dopingvaihtoehdot: Tukee räätälöintiä dopingaineilla, kuten Cr³⁰ (rubiinille) ja Ti³⁰ (tähtisafiirille), mikä palvelee optoelektroniikan ja korujen markkinarakoja.

6. Energiatehokkuus: Optimoitu lämmöneristys (volframi-molybdeeniupokas) vähentää energiankulutusta 80–120 kWh/kg:iin, mikä on kilpailukykyinen vaihtoehtoisten kasvatusmenetelmien kanssa.

7. Skaalautuva tuotanto: Saavuttaa yli 5 000 kiekon kuukausittaisen tuotannon nopeilla sykliajoilla (8–10 päivää 30–40 kg:n kiteille), mikä on validoitu yli 200 globaalissa asennuksessa.

8. Sotilasluokan kestävyys: Sisältää säteilyä kestäviä rakenteita ja lämmönkestäviä materiaaleja (kesto 10¹⁶ n/cm²), mikä on olennaista ilmailu- ja ydinsovelluksissa.
Nämä innovaatiot vahvistavat KY-menetelmän asemaa korkean suorituskyvyn safiirikiteiden valmistuksen kultaisena standardina, mikä edistää 5G-viestinnän, kvanttilaskennan ja puolustusteknologioiden kehitystä.

XKH-palvelut

XKH tarjoaa kattavia avaimet käteen -ratkaisuja safiirikristallin kasvatusjärjestelmiin, jotka kattavat asennuksen, prosessien optimoinnin ja henkilöstön koulutuksen saumattoman operatiivisen integraation varmistamiseksi. Toimitamme esivalidoituja kasvatusreseptejä (yli 50), jotka on räätälöity erilaisiin teollisuuden tarpeisiin, mikä lyhentää merkittävästi asiakkaiden tutkimus- ja kehitysaikaa. Erikoissovelluksissa räätälöidyt kehityspalvelut mahdollistavat onteloiden räätälöinnin (Φ200–400 mm) ja edistyneet seostusjärjestelmät (Cr/Ti/Ni), jotka tukevat korkean suorituskyvyn optisia komponentteja ja säteilynkestäviä materiaaleja.

Lisäarvopalveluihin kuuluvat jälkikäsittely, kuten viipalointi, hionta ja kiillotus, sekä laaja valikoima safiirituotteita, kuten kiekkoja, putkia ja jalokiviaihioita. Nämä tuotteet palvelevat eri sektoreita kulutuselektroniikasta ilmailuun ja avaruustekniikkaan. Tekninen tukemme takaa 24 kuukauden takuun ja reaaliaikaisen etädiagnostiikan, mikä minimoi seisokkiajat ja varmistaa jatkuvan tuotantotehokkuuden.