Safīra kristālu augšanas krāsns KY Kyropoulos metode safīra vafeļu un optisko logu ražošanai

Īss apraksts:

Šajā safīra kristālu audzēšanas iekārtā tiek izmantota starptautiski vadošā Kiropulosa (KY) metode, kas īpaši izstrādāta liela diametra, mazdefektu safīra monokristāla audzēšanai. KY metode ļauj precīzi kontrolēt sēklas kristāla vilkšanu, rotācijas ātrumu un temperatūras gradientus, ļaujot audzēt safīra kristālus līdz 12 collām (300 mm) diametrā augstā temperatūrā (2000–2200 °C). XKH KY metodes sistēmas tiek plaši izmantotas 2–12 collu C/A plaknes safīra plākšņu un optisko logu rūpnieciskajā ražošanā, sasniedzot 20 vienību mēneša produkciju. Iekārta atbalsta dopinga procesus (piemēram, Cr³⁰ dopingu rubīnu sintēzei) un nodrošina kristāla kvalitāti ar:

Dislokācijas blīvums <100/cm²

Caurlaidība >85% pie 400–5500 nm

Sūtiet mums e-pastu

Funkcijas

Darbības princips

KY metodes pamatprincips ietver augstas tīrības pakāpes Al₂O₃ izejvielu kausēšanu volframa/molibdēna tīģelī 2050°C temperatūrā. Sēklas kristāls tiek ievietots kausējumā, kam seko kontrolēta izvilkšana (0,5–10 mm/h) un rotācija (0,5–20 apgr./min), lai panāktu α-Al₂O₃ monokristālu virzītu augšanu. Galvenās iezīmes ietver:

• Liela izmēra kristāli (maks. Φ400 mm × 500 mm)
• Zema sprieguma optiskās kvalitātes safīrs (viļņu frontes deformācija <λ/8 pie 633 nm)
• Leģēti kristāli (piemēram, Ti³⁰ leģējums zvaigžņu safīram)

Galvenās sistēmas sastāvdaļas

1. Augstas temperatūras kausēšanas sistēma
• Volframa-molibdēna kompozītmateriāla tīģelis (maks. temperatūra 2300 °C)
• Daudzzonu grafīta sildītājs (temperatūras kontrole ±0,5 °C)

2. Kristālu audzēšanas sistēma
• Ar servo piedziņu darbināms vilkšanas mehānisms (precizitāte ±0,01 mm)
• Magnētiskā šķidruma rotācijas blīvējums (bezpakāpju ātruma regulēšana no 0 līdz 30 apgr./min)

3. Termiskā lauka kontrole
• 5 zonu neatkarīga temperatūras kontrole (1800–2200 °C)
• Regulējams siltuma vairogs (±2°C/cm gradients)
• Vakuuma un atmosfēras sistēma
• 10⁻⁴ Pa augsts vakuums
• Ar/N₂/H₂ jauktās gāzes kontrole

4. Inteliģenta uzraudzība
• CCD kristāla diametra monitorings reāllaikā
• Daudzspektrāla kušanas līmeņa noteikšana

KY un CZ metožu salīdzinājums

Parametrs	KY metode	CZ metode
Maks. kristāla izmērs	Φ400 mm	Φ200 mm
Izaugsmes temps	5–15 mm/h	20–50 mm/h
Defektu blīvums	<100/cm²	500–1000/cm²
Enerģijas patēriņš	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Tipiski pielietojumi	Optiskie logi/lielas plāksnes	LED substrāti/rotaslietas

Galvenās lietojumprogrammas

1. Optoelektroniskie logi
• Militārie IR kupoli (caurlaidība >85% pie 3–5 μm)
• UV lāzera logi (iztur 200 W/cm² jaudas blīvumu)

2. Pusvadītāju substrāti
• GaN epitaksiālās plāksnes (2–8 collas, TTV <10 μm)
• SOI substrāti (virsmas raupjums <0,2 nm)

3. Patēriņa elektronika
• Viedtālruņa kameras pārsega stikls (cietība pēc Mosa skalas 9)
• Viedpulksteņa displeji (10 reizes labāka izturība pret skrāpējumiem)

4. Specializētie materiāli
• Augstas tīrības pakāpes IR optika (absorbcijas koeficients <10⁻³ cm⁻¹)
• Kodolreaktora novērošanas logi (radiācijas tolerance: 10¹⁶ n/cm²)

Kyropoulos (KY) safīra kristālu audzēšanas iekārtu priekšrocības

Uz Kyropoulos (KY) metodes balstītā safīra kristālu audzēšanas iekārta piedāvā nepārspējamas tehniskas priekšrocības, pozicionējot to kā modernu risinājumu rūpnieciska mēroga ražošanai. Galvenās priekšrocības ietver:

1. Liela diametra iespējas: spēj audzēt safīra kristālus līdz 12 collām (300 mm) diametrā, nodrošinot augstas ražas vafeļu un optisko komponentu ražošanu progresīviem lietojumiem, piemēram, GaN epitaksijai un militārā līmeņa logiem.

2. Īpaši zems defektu blīvums: Pateicoties optimizētam termiskā lauka dizainam un precīzai temperatūras gradienta kontrolei, tiek sasniegts dislokācijas blīvums <100/cm², nodrošinot izcilu kristāla integritāti optoelektroniskajām ierīcēm.

3. Augstas kvalitātes optiskā veiktspēja: Nodrošina caurlaidību >85% redzamajā līdz infrasarkanajā spektrā (400–5500 nm), kas ir kritiski svarīgi UV lāzera logiem un infrasarkanajai optikai.

4. Uzlabota automatizācija: aprīkota ar servo vadāmiem vilkšanas mehānismiem (±0,01 mm precizitāte) un magnētiskā šķidruma rotācijas blīvējumiem (bezpakāpju vadība ar 0–30 apgr./min), kas samazina cilvēka iejaukšanos un uzlabo konsekvenci.

5. Elastīgas dopinga iespējas: atbalsta pielāgošanu ar dopingiem, piemēram, Cr³⁰ (rubīnam) un Ti³⁰ (zvaigžņu safīram), apmierinot nišas tirgus optoelektronikā un juvelierizstrādājumos.

6. Energoefektivitāte: Optimizēta siltumizolācija (volframa-molibdēna tīģelis) samazina enerģijas patēriņu līdz 80–120 kWh/kg, kas ir konkurētspējīga ar alternatīvām audzēšanas metodēm.

7. Mērogojama ražošana: Sasniedz ikmēneša ražošanas apjomu 5000+ vafeļu ar ātru cikla laiku (8–10 dienas 30–40 kg kristāliem), ko apstiprinājušas vairāk nekā 200 instalācijas visā pasaulē.

8. Militārā līmeņa izturība: Ietver radiācijas izturīgus dizainus un karstumizturīgus materiālus (iztur 10¹⁶ n/cm²), kas ir būtiski kosmosa un kodolenerģijas lietojumiem.
Šie jauninājumi nostiprina KY metodi kā zelta standartu augstas veiktspējas safīra kristālu ražošanā, veicinot progresu 5G komunikācijās, kvantu skaitļošanā un aizsardzības tehnoloģijās.

XKH pakalpojumi

XKH nodrošina visaptverošus “pabeigtus” risinājumus safīra kristālu audzēšanas sistēmām, kas ietver uzstādīšanu, procesu optimizāciju un personāla apmācību, lai nodrošinātu netraucētu darbības integrāciju. Mēs piegādājam iepriekš validētas augšanas receptes (vairāk nekā 50), kas pielāgotas dažādām rūpniecības vajadzībām, ievērojami samazinot klientu pētniecības un attīstības laiku. Specializētiem lietojumiem pielāgoti izstrādes pakalpojumi ļauj pielāgot dobumus (Φ200–400 mm) un uzlabotas dopinga sistēmas (Cr/Ti/Ni), atbalstot augstas veiktspējas optiskos komponentus un radiācijai izturīgus materiālus.

Pievienotās vērtības pakalpojumi ietver pēcapstrādi, piemēram, griešanu, slīpēšanu un pulēšanu, ko papildina pilns safīra izstrādājumu klāsts, piemēram, plāksnes, caurules un dārgakmeņu sagataves. Šie piedāvājumi ir piemēroti dažādām nozarēm, sākot no plaša patēriņa elektronikas līdz pat kosmosa rūpniecībai. Mūsu tehniskais atbalsts garantē 24 mēnešu garantiju un attālinātu diagnostiku reāllaikā, nodrošinot minimālu dīkstāvi un ilgtspējīgu ražošanas efektivitāti.