Safiirruudukujuline seemnekristall – täppispõhine substraat sünteetilise safiiri kasvatamiseks
Safiirseemnekristalli detailne diagramm
Safiiriseemnekristalli ülevaade
Safiiri seemnekristall on väike, väga puhas monokristalli alumiiniumoksiidi (Al2O3) tükk, mis on suurte safiirgraanulite kasvatamise lähtepunktiks. Toimides nagu "šabloon", määrab see sellest moodustuva sünteetilise safiiri võre orientatsiooni, kristallstruktuuri ja üldise kvaliteedi.
Kasutatakse ainult vähemalt 99,99% puhtusastmega ja täiusliku kristallstruktuuriga safiirseemnekristalle, sest iga defekt kandub üle kasvanud safiirile, mõjutades selle optilist selgust ja mehaanilisi omadusi. Seemnekristallid on iga kvaliteetse safiirtoote varjatud, kuid oluline alus – alates LED-aluspindadest ja pooljuhtplaatidest kuni lennundusoptika ja luksuskellade korpusteni.
Kuidas safiirseemnekristalle valmistatakse
Safiirseemnekristallide tootmine ontäppiskontrollitud protsesshõlmab mitmeid kriitilisi samme:
- Meistri safiiride valik– Lähtematerjaliks valitakse suured, defektivabad safiirklaasid.
- Kristallide orientatsiooni määramine– Röntgendifraktsiooni abil kaardistatakse kuuli kristallograafilised suunad (C-tasand, A-tasand, R-tasand või M-tasand).
- Täppislõikamine– Teemanttraadist saed või lasersüsteemid lõikavad palli täpse orientatsiooniga väikesteks vahvliteks, varrasteks või ruudukujulisteks plokkideks.
- Poleerimine ja pinnatöötlus– Iga seeme läbib ülipeene poleerimise ja keemilise töötlemise, et eemaldada mikrokriimustused ja tagada aatomisile pind.
- Puhastamine ja kvaliteedikontroll– Keemiline puhastus kõrvaldab saasteained ja iga seemet kontrollitakse enne saatmist orientatsiooni täpsuse, puhtuse ja struktuuri terviklikkuse osas.
See protsess tagab, et iga safiiri seemnekristall talub äärmuslikku kuumust ja suunab usaldusväärselt uue safiiri kasvu.
Rakendused – kuidas safiirseemnekristallid võimaldavad safiiride kasvu
Seeainus funktsioonsafiirseemnekristallide puhul on tegemistkasvatada uut sünteetilist safiiri, kuid need on asendamatud peaaegu kõigis tänapäevastes safiiride tootmismeetodites.
Kyropoulose meetod (KY)
Safiirseemnekristall asetatakse sula alumiiniumoksiidi ja jahutatakse järk-järgult, mille tulemusel kasvab safiir seemnest väljapoole. KY toodab suuri, madala pingega safiirkristalle, mis sobivad ideaalselt LED-aluste ja optiliste akende jaoks.
Czochralski meetod (Tšehhi Vabariik)
Safiirseemnekristall kinnitatakse tõmbevarda külge, kastetakse sulasse materjali, seejärel tõstetakse aeglaselt üles ja pööratakse. Safiir "tõmbub" sulamist mööda seemnevõret välja, luues optiliseks ja teaduslikuks kasutamiseks väga ühtlaseid kristalle.
Soojusvahetusmeetod (HEM)
Safiirseemnekristall asub tiigli põhjas ja safiir kasvab ülespoole, kui altpoolt jahtub. HEM suudab minimaalse sisemise pingega luua suuri safiiriplokke, mida kasutatakse laialdaselt lennunduse ja kosmoseakende ning laseroptika jaoks.
Äärega määratletud kilega söödetud kasv (EFG)
Safiirseemnekristall asub vormi serval; sula alumiiniumoksiid liigub kapillaarselt, kasvatades safiirist spetsiaalseid kujusid, nagu vardad, torud ja paelad.
Safiirseemnekristalli KKK
K1: Miks on safiirseemnekristallid olulised?
Need määravad kasvatatud safiiri kristalli orientatsiooni ja võrestruktuuri, tagades ühtluse ja ennetades defekte.
K2: Kas seemnekristalle saab taaskasutada?
Mõnda seemnet võib taaskasutada, kuid enamik tootjaid eelistab kvaliteedi säilitamiseks ja saastumise vältimiseks värskeid seemneid.
K3: Milliseid orientatsioone tavaliselt kasutatakse?
C-tasand (LED-aluspindade jaoks), A-tasand, R-tasand ja M-tasand, olenevalt soovitud safiirrakendusest.
K4: Millised kasvumeetodid sõltuvad seemnekristallidest?
Kõik peamised kaasaegsed meetodid —KY, CZ, HEM, EFG— vajavad seemnekristalle.
K5: Millised tööstusharud toetuvad kaudselt seemnekristallidele?
Igasugune väli, kus kasutatakse sünteetilist safiiri —LED-valgustid, pooljuhtelektroonika, kaitseoptika, luksuskellad— sõltub lõppkokkuvõttes safiirseemnekristallidest.
Meist
XKH on spetsialiseerunud spetsiaalse optilise klaasi ja uute kristallmaterjalide kõrgtehnoloogilisele arendamisele, tootmisele ja müügile. Meie tooted on mõeldud optilisele elektroonikale, tarbeelektroonikale ja sõjaväele. Pakume safiiroptilisi komponente, mobiiltelefonide objektiivikatteid, keraamikat, LT-d, ränikarbiidist SIC-i, kvartsist ja pooljuhtkristallplaate. Tänu oskusteabele ja tipptasemel seadmetele oleme silmapaistvad mittestandardsete toodete töötlemisel, seades eesmärgiks olla juhtiv optoelektrooniliste materjalide kõrgtehnoloogiline ettevõte.
