Saffierkristalgroei-oond KY Kyropoulos-metode vir saffierwafel- en optiese vensterproduksie
Werkbeginsel
Die kernbeginsel van die KY-metode behels die smelt van hoë-suiwerheid Al₂O₃-grondstowwe in 'n wolfram/molibdeen-kroes teen 2050°C. 'n Saadkristal word in die smelt laat sak, gevolg deur beheerde onttrekking (0.5–10 mm/h) en rotasie (0.5–20 rpm) om gerigte groei van α-Al₂O₃-enkelkristalle te verkry. Belangrike kenmerke sluit in:
• Grootdimensionele kristalle (maks. Φ400 mm × 500 mm)
• Lae-spanning optiese-graad saffier (golffrontvervorming <λ/8 @ 633 nm)
• Gedoteerde kristalle (bv. Ti³⁰-doping vir ster-saffier)
Kernstelselkomponente
1. Hoëtemperatuur-smeltstelsel
• Wolfram-molibdeen-saamgestelde kroesie (maks. temperatuur 2300°C)
• Multi-sone grafietverwarmer (±0.5°C temperatuurbeheer)
2. Kristalgroeistelsel
• Servo-aangedrewe trekmeganisme (±0.01 mm presisie)
• Magnetiese vloeistof roterende seël (0–30 rpm traplose spoedregulering)
3. Termiese Veldbeheer
• 5-sone onafhanklike temperatuurbeheer (1800–2200°C)
• Verstelbare hitteskerm (±2°C/cm gradiënt)
• Vakuum- en Atmosfeerstelsel
• 10⁻⁴ Pa hoë vakuum
• Ar/N₂/H₂ gemengde gasbeheer
4. Intelligente Monitering
• CCD-monitering van kristaldiameter intyds
• Multispektrale smeltvlakopsporing
KY vs. CZ Metodevergelyking
Parameter | KY-metode | CZ-metode |
Maks. Kristalgrootte | Φ400 mm | Φ200 mm |
Groeikoers | 5–15 mm/u | 20–50 mm/u |
Defekdigtheid | <100/cm² | 500–1000/cm² |
Energieverbruik | 80–120 kWh/kg | 50–80 kWh/kg |
Tipiese toepassings | Optiese vensters/groot wafers | LED-substrate/juweliersware |
Sleuteltoepassings
1. Opto-elektroniese vensters
• Militêre IR-koepels (deurlaatbaarheid >85%@3–5 μm)
• UV-laservensters (weerstaan 200 W/cm² kragdigtheid)
2. Halfgeleiersubstrate
• GaN epitaksiale wafers (2–8 duim, TTV <10 μm)
• SOI-substrate (oppervlakruheid <0.2 nm)
3. Verbruikerselektronika
• Slimfoonkamera-dekselglas (Mohs-hardheid 9)
• Slimhorlosie-skerms (10× krasbestandheidsverbetering)
4. Gespesialiseerde Materiale
• Hoë-suiwerheid IR-optika (absorpsiekoëffisiënt <10⁻³ cm⁻¹)
• Kernreaktor-waarnemingsvensters (stralingsdraagsaamheid: 10¹⁶ n/cm²)
Voordele van Kyropoulos (KY) Saffierkristalgroeitoerusting
Die Kyropoulos (KY) metode-gebaseerde saffierkristalgroeitoerusting bied ongeëwenaarde tegniese voordele en posisioneer dit as 'n baanbrekersoplossing vir produksie op industriële skaal. Belangrike voordele sluit in:
1. Grootdeursnee-vermoë: In staat om saffierkristalle tot 12 duim (300 mm) in deursnee te kweek, wat hoë-opbrengs produksie van wafers en optiese komponente vir gevorderde toepassings soos GaN-epitaksie en militêre-graad vensters moontlik maak.
2. Ultralae Defekdigtheid: Bereik ontwrigtingsdigthede <100/cm² deur geoptimaliseerde termiese veldontwerp en presiese temperatuurgradiëntbeheer, wat superieure kristalintegriteit vir opto-elektroniese toestelle verseker.
3. Hoëgehalte-optiese werkverrigting: Lewer transmissie van >85% oor sigbare tot infrarooi spektra (400–5500 nm), wat van kritieke belang is vir UV-laservensters en infrarooi-optika.
4. Gevorderde outomatisering: Beskik oor servo-aangedrewe trekmeganismes (±0.01 mm presisie) en magnetiese vloeistof roterende seëls (0–30 rpm traplose beheer), wat menslike ingryping tot die minimum beperk en konsekwentheid verbeter.
5. Buigsame Doteringsopsies: Ondersteun aanpassing met doteermiddels soos Cr³⁰ (vir robyn) en Ti³⁰ (vir stersaffier), wat voorsiening maak vir nismarkte in opto-elektronika en juweliersware.
6. Energie-doeltreffendheid: Geoptimaliseerde termiese isolasie (wolfram-molibdeen-kroes) verminder energieverbruik tot 80–120 kWh/kg, wat mededingend is met alternatiewe groeimetodes.
7. Skaalbare Produksie: Bereik 'n maandelikse produksie van 5 000+ wafers met vinnige siklustye (8–10 dae vir 30–40 kg kristalle), gevalideer deur meer as 200 wêreldwye installasies.
8. Militêre-graad duursaamheid: Bevat stralingsbestande ontwerpe en hittebestande materiale (weerstaan 10¹⁶ n/cm²), noodsaaklik vir lugvaart- en kernkragtoepassings.
Hierdie innovasies verstewig die KY-metode as die goue standaard vir die vervaardiging van hoëprestasie-saffierkristalle, wat vooruitgang in 5G-kommunikasie, kwantumrekenaars en verdedigingstegnologieë dryf.
XKH Dienste
XKH bied omvattende sleutelklaar oplossings vir saffierkristal groeistelsels, wat installasie, prosesoptimalisering en personeelopleiding insluit om naatlose operasionele integrasie te verseker. Ons lewer vooraf gevalideerde groeiresepte (50+) wat op uiteenlopende industriële behoeftes afgestem is, wat die O&O-tyd vir kliënte aansienlik verminder. Vir gespesialiseerde toepassings maak pasgemaakte ontwikkelingsdienste holte-aanpassing (Φ200–400 mm) en gevorderde doteringstelsels (Cr/Ti/Ni) moontlik, wat hoëprestasie optiese komponente en stralingsbestande materiale ondersteun.
Waardetoegevoegde dienste sluit in na-groei verwerking soos sny, slyp en poleer, aangevul deur 'n volledige reeks saffierprodukte soos wafers, buise en edelsteen-blanks. Hierdie aanbiedinge is geskik vir sektore van verbruikerselektronika tot lugvaart. Ons tegniese ondersteuning waarborg 'n 24-maande waarborg en intydse afstanddiagnostiek, wat minimale stilstandtyd en volgehoue produksiedoeltreffendheid verseker.


