Safīra stieņu audzēšanas iekārtas Czochralski CZ metode 2 collu-12 collu safīra vafeļu ražošanai

Safīra stieņu audzēšanas iekārtas. Czochralski CZ metode 2 collu–12 collu safīra plākšņu ražošanai. Piedāvātais attēls.

Īss apraksts:

Safīra stieņu audzēšanas iekārta (Čohralska metode) ir moderna sistēma, kas paredzēta augstas tīrības pakāpes, mazdefektu safīra monokristāla audzēšanai. Čohralska (CZ) metode ļauj precīzi kontrolēt sēklas kristāla vilkšanas ātrumu (0,5–5 mm/h), rotācijas ātrumu (5–30 apgr./min) un temperatūras gradientus irīdija tīģelī, iegūstot aksiāli simetriskus kristālus ar diametru līdz 12 collām (300 mm). Šī iekārta atbalsta C/A plaknes kristālu orientācijas kontroli, nodrošinot optiskās kvalitātes, elektroniskās kvalitātes un leģēta safīra (piemēram, Cr³⁺ rubīna, Ti³⁺ zvaigžņu safīra) audzēšanu.

XKH nodrošina pilnīgus risinājumus, tostarp iekārtu pielāgošanu (2–12 collu plākšņu ražošana), procesu optimizāciju (defektu blīvums <100/cm²) un tehnisko apmācību, saražojot vairāk nekā 5000 plākšņu mēnesī tādiem lietojumiem kā LED substrāti, GaN epitaksija un pusvadītāju iepakojums.

Sūtiet mums e-pastu

Funkcijas

Darbības princips

CZ metode darbojas šādos posmos:
1. Izejvielu kausēšana: Augstas tīrības pakāpes Al₂O₃ (tīrība >99,999%) tiek kausēts irīdija tīģelī 2050–2100°C temperatūrā.
2. Sēklas kristāla ievadīšana: Sēklas kristāls tiek ievietots kausējumā, kam seko strauja vilkšana, lai izveidotu kakliņu (diametrs <1 mm) un novērstu dislokācijas.
3. Plecu veidošanās un tilpuma palielināšanās: Vilkšanas ātrums tiek samazināts līdz 0,2–1 mm/h, pakāpeniski paplašinot kristāla diametru līdz mērķa izmēram (piemēram, 4–12 collas).
4. Atkvēlināšana un dzesēšana: kristālu atdzesē ar ātrumu 0,1–0,5 °C/min, lai līdz minimumam samazinātu termiskā sprieguma izraisīto plaisāšanu.
5. Saderīgi kristālu veidi:
Elektroniskā klase: pusvadītāju substrāti (TTV <5 μm)
Optiskā klase: UV lāzera logi (caurlaidība >90% @ 200 nm)
Dopēti varianti: rubīns (Cr³⁺ koncentrācija 0,01–0,5 masas %), zila safīra caurules

Galvenās sistēmas sastāvdaļas

1. Kušanas sistēma
Iridium tīģelis: izturīgs pret 2300°C, izturīgs pret koroziju, saderīgs ar lieliem kausējumiem (100–400 kg).
Indukcijas sildīšanas krāsns: vairāku zonu neatkarīga temperatūras kontrole (±0,5 °C), optimizēti termiskie gradienti.

2. Vilkšanas un rotācijas sistēma
Augstas precizitātes servomotors: vilkšanas izšķirtspēja 0,01 mm/h, rotācijas koncentriskums <0,01 mm.
Magnētiskā šķidruma blīvēšana: Bezkontakta pārraide nepārtrauktai augšanai (>72 stundas).

3. Termiskās kontroles sistēma
PID slēgtas cilpas vadība: jaudas regulēšana reāllaikā (50–200 kW), lai stabilizētu termisko lauku.
Aizsardzība pret inerto gāzi: Ar/N₂ maisījums (99,999% tīrība), lai novērstu oksidēšanos.

4. Automatizācija un uzraudzība
CCD diametra uzraudzība: reāllaika atgriezeniskā saite (precizitāte ±0,01 mm).
Infrasarkanā termogrāfija: uzrauga cietvielu un šķidrumu saskarnes morfoloģiju.

CZ un KY metožu salīdzinājums

Parametrs	CZ metode	KY metode
Maksimālais kristāla izmērs	12 collas (300 mm)	400 mm (bumbierveida lietnis)
Defektu blīvums	<100/cm²	<50/cm²
Izaugsmes temps	0,5–5 mm/h	0,1–2 mm/h
Enerģijas patēriņš	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Lietojumprogrammas	LED substrāti, GaN epitaksija	Optiskie logi, lieli stieņi
Izmaksas	Vidējs (lielas investīcijas aprīkojumā)	Augsts (sarežģīts process)

Galvenās lietojumprogrammas

1. Pusvadītāju rūpniecība
GaN epitaksiālie substrāti: 2–8 collu plāksnes (TTV <10 μm) mikro-LED un lāzerdiodēm.
SOI plāksnes: virsmas raupjums <0,2 nm 3D integrētām mikroshēmām.

2. Optoelektronika
UV lāzera logi: Iztur litogrāfijas optikai 200 W/cm² jaudas blīvumu.
Infrasarkanie komponenti: absorbcijas koeficients <10⁻³ cm⁻¹ termiskajai attēlveidošanai.

3. Patēriņa elektronika
Viedtālruņa kameras vāciņi: Mosa cietība 9, 10× uzlabota izturība pret skrāpējumiem.
Viedpulksteņa displeji: Biezums 0,3–0,5 mm, caurlaidība >92%.

4. Aizsardzība un kosmoss
Kodolreaktora logi: Radiācijas tolerance līdz 10¹⁶ n/cm².
Lieljaudas lāzera spoguļi: termiskā deformācija <λ/20@1064 nm.

XKH pakalpojumi

1. Iekārtu pielāgošana
Mērogojama kameras konstrukcija: Φ200–400 mm konfigurācijas 2–12 collu vafeļu ražošanai.
Dopinga elastība: Atbalsta retzemju (Er/Yb) un pārejas metālu (Ti/Cr) dopingu pielāgotām optoelektroniskām īpašībām.

2. Pilnīgs atbalsts
Procesa optimizācija: iepriekš validētas receptūras (vairāk nekā 50) LED, RF ierīcēm un pret radiāciju izturīgām sastāvdaļām.
Globāls servisa tīkls: attālināta diagnostika un apkope uz vietas visu diennakti ar 24 mēnešu garantiju.

3. Lejupējā apstrāde
Vafeļu izgatavošana: 2–12 collu vafeļu (C/A plaknes) griešana, slīpēšana un pulēšana.
Produkti ar pievienoto vērtību:
Optiskie komponenti: UV/IR logi (0,5–50 mm biezumā).
Rotaslietu kvalitātes materiāli: Cr³⁺ rubīns (GIA sertificēts), Ti³⁺ zvaigžņu safīrs.

4. Tehniskā vadība
Sertifikāti: EMI atbilstošas vafeles.
Patenti: Galvenie patenti CZ metodes inovācijā.

Secinājums

CZ metodes aprīkojums nodrošina lielu dimensiju saderību, īpaši zemu defektu līmeni un augstu procesa stabilitāti, padarot to par nozares etalonu LED, pusvadītāju un aizsardzības lietojumprogrammās. XKH nodrošina visaptverošu atbalstu no iekārtu izvietošanas līdz pēcapstrādei, ļaujot klientiem sasniegt rentablu un augstas veiktspējas safīra kristālu ražošanu.