知明藍(lán)寶石長晶技術(shù):
上海知明鑫材料科技有限公司作為藍(lán)寶石晶體CZ、KY、EFG 生長爐(90-400kg)的供應(yīng)商,致力于為客戶提供高品質(zhì)的藍(lán)寶石生長設(shè)備。我們的生長爐設(shè)備采用先進(jìn)的技術(shù)和精密的控制系統(tǒng),適用于高質(zhì)量藍(lán)寶石晶體的生長,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、LED、光學(xué)及其他高科技領(lǐng)域。作為設(shè)備供應(yīng)商,我們通過與知名制造商合作,為客戶提供高效且可靠的藍(lán)寶石生長解決方案,滿足不同客戶的需求。
隨著藍(lán)寶石在半導(dǎo)體、LED照明和光學(xué)材料等高科技領(lǐng)域的需求日益增加,藍(lán)寶石生長設(shè)備的市場也在不斷擴(kuò)展。上海知明鑫材料科技有限公司憑借在全球市場的采購網(wǎng)絡(luò),能夠為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備,同時提供專業(yè)的售后服務(wù),確保設(shè)備的順利運行和高效產(chǎn)出。在藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,我們將繼續(xù)為客戶提供更具競爭力的產(chǎn)品和服務(wù),助力客戶在不斷變化的市場環(huán)境中獲得成功。
知明藍(lán)寶石生長爐解決方案:
知明發(fā)展
KY藍(lán)寶石長晶技術(shù)自2000年以來經(jīng)歷了顯著的發(fā)展,特別是在晶體重量和尺寸的逐步增大方面。初期,KY藍(lán)寶石晶體的重量通常在幾十公斤左右,尺寸相對較小,適用于一些精密小型應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增加,藍(lán)寶石晶體的重量逐漸增加,生長爐的尺寸也從最初的幾十公斤發(fā)展到90-400kg的大型生長爐,晶體尺寸逐步擴(kuò)大至超過10英寸,滿足了半導(dǎo)體、LED和光學(xué)等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽纭⒏哔|(zhì)量藍(lán)寶石晶體的需求。
同時,CZ法的藍(lán)寶石長晶技術(shù)也在不斷進(jìn)步。自上世紀(jì)90年代初期以來,CZ法生長的藍(lán)寶石晶體主要用于小尺寸和低端應(yīng)用,但隨著設(shè)備技術(shù)的提升,CZ法也開始逐步支持更大尺寸的晶體生長。如今,CZ法廣泛應(yīng)用于LED基板和其他低到中端應(yīng)用領(lǐng)域,晶體重量可達(dá)到150kg左右,雖然在光學(xué)質(zhì)量和晶體均勻性上相比KY法略遜一籌,但在生產(chǎn)效率和成本上具有明顯優(yōu)勢。
EFG法則主要以其在光學(xué)領(lǐng)域的精度和高質(zhì)量著稱。該技術(shù)自20世紀(jì)90年代末期推出以來,始終保持在高端市場,尤其在光學(xué)窗、相機(jī)鏡頭和軍事防護(hù)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。EFG法支持較小但高純度的晶體生長,晶體尺寸通常在10英寸以下,雖然單次生長產(chǎn)量較低,但其在光學(xué)透明度、折射率一致性及缺陷控制方面的表現(xiàn)非常出色。
上海知明鑫材料科技有限公司緊跟行業(yè)發(fā)展步伐,不僅提供先進(jìn)的藍(lán)寶石生長設(shè)備,還具備自主技術(shù),能夠支持超大型藍(lán)寶石晶體的生長,確保為客戶提供高效、高質(zhì)量的生長解決方案。通過持續(xù)優(yōu)化技術(shù)和設(shè)備,知明在藍(lán)寶石長晶技術(shù)領(lǐng)域不斷推動創(chuàng)新與發(fā)展,滿足半導(dǎo)體、LED、光學(xué)等多個高端行業(yè)的需求。
知明發(fā)展 |
年份 |
晶體重量 |
氣泡含量 |
其他晶體檢測標(biāo)準(zhǔn) |
2000-2005 |
10-50kg |
氣泡含量較高,晶體純度不穩(wěn)定 |
主要檢測光學(xué)質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度,晶體均勻性和缺陷檢測較為粗略 |
2006-2010 |
50-150kg |
氣泡含量有所下降,晶體純度逐步提高 |
引入X射線、激光掃描等檢測技術(shù),提升晶體光學(xué)性能和均勻性 |
2011-2015 |
150-250kg |
氣泡含量顯著下降,晶體光學(xué)質(zhì)量和表面質(zhì)量提高 |
引入更精確的缺陷檢測技術(shù),如紅外成像和電子顯微鏡等,確保晶體質(zhì)量 |
2016-2020 |
250-400kg |
氣泡含量極大降低,晶體純度和均勻性提升 |
采用三維CT掃描、同步輻射等先進(jìn)技術(shù),確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面光潔度符合標(biāo)準(zhǔn) |
2021年至今 |
400kg及以上 |
氣泡含量接近零,純度和質(zhì)量達(dá)到極高標(biāo)準(zhǔn) |
使用表面形貌掃描、精密X射線衍射分析等技術(shù),確保最佳質(zhì)量和性能 |
2、知明藍(lán)寶石生長爐
規(guī)格:
- 藍(lán)寶石晶體重量:30 - 400 kg
- 過程高度自動化
- 專用適應(yīng)性軟件
- 電阻加熱
- 工作氣氛:真空
- 真空度,托:2*10^-6
- 所需面積,平方米:12-15
- 重量,公斤:3000(根據(jù)實際設(shè)計可能有所增加)
- 功率,千瓦:100-200
技術(shù)階段:
加載坩堝:
- 將原料放入坩堝中,為后續(xù)的晶體生長做好準(zhǔn)備。
- 抽空工作空間至殘余壓力6x10^-5托;
- 在真空環(huán)境下進(jìn)行藍(lán)寶石的生長過程,確保無污染氣體影響晶體的生長。
將原材料加熱至2100攝氏度并熔化:
- 加熱過程通過電阻加熱將藍(lán)寶石原材料熔化,適應(yīng)不同的生長方法。
- CZ法:在加熱過程中,控制溫度梯度和晶體的生長速度,通常用于小到中型藍(lán)寶石的生長,晶體結(jié)構(gòu)較為均勻,適用于LED和低到中端應(yīng)用。
- KY法:采用更精細(xì)的溫度控制,使得晶體質(zhì)量更加穩(wěn)定,適用于大尺寸藍(lán)寶石的生長,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、LED及光學(xué)領(lǐng)域。
- EFG法:該方法采用更高精度的溫控和真空度控制,適合生長高純度、高質(zhì)量的小尺寸藍(lán)寶石,特別應(yīng)用于高精密光學(xué)領(lǐng)域。
播種:
- 在適當(dāng)?shù)臏囟认?,將種晶加入熔融原料中,以開始晶體生長過程。
- CZ法:采用相對簡單的播種方法,通過晶體的逐漸長大形成穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)。
- KY法:播種技術(shù)較為精細(xì),確保更大尺寸晶體的均勻生長。
- EFG法:采用精確的播種技術(shù),確保晶體的均勻性和光學(xué)性能。
以設(shè)定速度降低功率:
- 控制生長過程中的冷卻速率,以確保晶體的質(zhì)量。
- CZ法:冷卻過程較為迅速,適用于中低端應(yīng)用的快速生產(chǎn)。
- KY法:冷卻速度更加平穩(wěn),確保較大的晶體尺寸和較低的缺陷率。
- EFG法:冷卻過程極為緩慢,確保晶體的純度和光學(xué)質(zhì)量
特性 |
CZ法生長爐 |
KY法生長爐 |
EFG法生長爐 |
晶體重量范圍 |
10-150 kg |
50-400 kg |
30-100 kg |
晶體尺寸 |
通常較小,適用于小型應(yīng)用(直徑6-8英寸) |
中大尺寸,適用于半導(dǎo)體、LED、高功率光電等領(lǐng)域(直徑8-12英寸) |
中小尺寸,適用于高光學(xué)需求、精密儀器(直徑6-8英寸) |
晶體質(zhì)量 |
光學(xué)性能相對較低,純度和均勻性差;較多內(nèi)含物或氣泡 |
較高的光學(xué)質(zhì)量,氣泡和內(nèi)含物少,晶體均勻性較好 |
高光學(xué)質(zhì)量,幾乎無內(nèi)含物,適用于高精度光學(xué)應(yīng)用 |
氣泡含量 |
較高,適用于低要求的應(yīng)用,如低端光電、建筑等 |
較低,適用于高精度光學(xué)和半導(dǎo)體應(yīng)用 |
極低,滿足高標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)、半導(dǎo)體應(yīng)用 |
光學(xué)性能 |
透光率和折射率較低,適用于一般光學(xué)應(yīng)用 |
透光率較高,適用于LED和其他高光學(xué)要求的領(lǐng)域 |
極高的透光率,幾乎無色差和瑕疵,適用于光學(xué)窗口 |
晶體缺陷 |
缺陷較多,包括裂紋、氣泡、內(nèi)含物等 |
較少缺陷,晶體均勻性好 |
幾乎無缺陷,表面光滑,適用于高要求的光學(xué)鏡頭 |
主要應(yīng)用領(lǐng)域 |
LED基板、建筑、低端光學(xué)和電子應(yīng)用 |
半導(dǎo)體、LED、光學(xué)鏡頭、大功率光電器件、手機(jī)顯示屏 |
高精度光學(xué)應(yīng)用(光學(xué)窗口、相機(jī)鏡頭、軍用設(shè)備等) |
技術(shù)成熟度 |
較早,技術(shù)穩(wěn)定,廣泛應(yīng)用 |
技術(shù)逐步成熟,適應(yīng)更廣泛的高端需求 |
先進(jìn),專注于高端市場,技術(shù)精密 |
適用的氣氛和真空度 |
一般真空度和氣氛要求,適用于普通生產(chǎn)需求 |
高真空度控制,適用于高質(zhì)量晶體的生長 |
更高的真空度和更精細(xì)的氣氛控制,適用于特殊需求 |
設(shè)備復(fù)雜性 |
較簡單,操作較為直觀 |
較復(fù)雜,適應(yīng)更高技術(shù)要求,需更精密的控制系統(tǒng) |
高度復(fù)雜,需高精度控制,設(shè)備和操作要求較高 |
主要優(yōu)勢 |
適合大規(guī)模生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,成本低 |
適合高端應(yīng)用,晶體質(zhì)量好,滿足LED、半導(dǎo)體需求 |
高質(zhì)量、高純度,適用于光學(xué)精密應(yīng)用 |
3、知明藍(lán)寶石生長爐成果檢驗
符合晶體結(jié)構(gòu)和缺陷標(biāo)準(zhǔn)
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晶體結(jié)構(gòu)完整性:KY法生長的藍(lán)寶石晶體應(yīng)保持完整的晶體結(jié)構(gòu),無明顯裂紋、氣泡、內(nèi)含物、位錯等缺陷。位錯密度通常要求在低于 10^4 位錯/平方厘米 的水平。
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內(nèi)含物和氣泡:晶體內(nèi)不允許有較大內(nèi)含物或氣泡,尤其是應(yīng)用于光學(xué)或高精度半導(dǎo)體領(lǐng)域時。晶體的透明度應(yīng)非常高,無明顯污染物。
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表面缺陷:表面應(yīng)無裂紋、劃痕、色斑等外觀缺陷,表面應(yīng)平整光滑。
符合光學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)
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透光率:KY法生長的藍(lán)寶石通常用于高光學(xué)性能要求的應(yīng)用,因此透光率必須符合標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)寶石的透光率在紫外光、可見光、紅外光波段應(yīng)達(dá)到較高水平。特別是在 紫外光波段,其透光率應(yīng)超過 80%-90%,在可見光和紅外波段的透光率也應(yīng)保持較高。
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折射率:藍(lán)寶石的標(biāo)準(zhǔn)折射率約為 1.76,折射率應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),并且在不同的波長下保持穩(wěn)定。
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顏色一致性:藍(lán)寶石晶體應(yīng)具有一致的透明性,無明顯色差或瑕疵。
符合化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)
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純度要求:藍(lán)寶石主要由 鋁(Al) 和 氧(O) 組成,其他元素(如鐵、鈦、鎂等)含量必須控制在非常低的水平。藍(lán)寶石的雜質(zhì)含量通常需控制在 0.1% 以下,以保證其光學(xué)和機(jī)械性能。
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金屬雜質(zhì):尤其是對用于半導(dǎo)體和LED基板的藍(lán)寶石,其雜質(zhì)含量要求特別嚴(yán)格,特別是 鐵、鈦、鎂 等元素的含量要保持在極低的水平。
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表面清潔度:藍(lán)寶石表面應(yīng)清潔無塵,尤其是用于光學(xué)和半導(dǎo)體應(yīng)用時,表面污染物(如油脂、灰塵等)必須去除。
機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)
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硬度:藍(lán)寶石的摩氏硬度為 9,是非常堅硬的材料。硬度測試是評估藍(lán)寶石機(jī)械性能的重要指標(biāo)。
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抗壓強(qiáng)度:對于防彈玻璃或高功率光學(xué)應(yīng)用,藍(lán)寶石的抗壓強(qiáng)度至關(guān)重要。KY法生長的藍(lán)寶石應(yīng)能承受高壓環(huán)境而不易碎裂。
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抗劃痕能力:藍(lán)寶石的高硬度使其具有非常強(qiáng)的抗劃痕能力。標(biāo)準(zhǔn)要求藍(lán)寶石的表面在高強(qiáng)度摩擦下不易留下劃痕。
4、知明藍(lán)寶石生長爐展示


