Kristal ingot boule safir sing wis thukul kanthi metode ky
Diagram Rinci
Ringkesan
A boule safirminangka kristal tunggal aluminium oksida (Al₂O₃) sing gedhe lan wis thukul sing dadi bahan baku hulu kanggo wafer safir, jendela optik, bagean tahan aus, lan pemotongan permata. KanthiKekerasan Mohs 9, stabilitas termal sing apik banget(titik leleh ~2050 °C), lantransparansi broadbandsaka UV nganti IR tengah, safir minangka bahan patokan ing ngendi daya tahan, kebersihan, lan kualitas optik kudu ana bebarengan.
Kita nyedhiyakake boule safir tanpa warna lan doping sing diprodhuksi kanthi metode pertumbuhan sing wis kabukten ing industri, sing dioptimalake kanggoEpitaksia GaN/AlGaN, optik presisi, lankomponen industri sing linuwih dhuwur.
Apa sebabe Sapphire Boule saka Kita
-
Kualitas kristal dhisik:Tegangan internal sing endhek, isi gelembung/striae sing endhek, kontrol orientasi sing rapet kanggo irisan hilir lan epitaksi.
-
Fleksibilitas proses:Pilihan pertumbuhan KY/HEM/CZ/Verneuil kanggo ngimbangi ukuran, stres, lan biaya kanggo aplikasi sampeyan.
-
Geometri sing bisa diskalakake:boule silinder, awujud wortel, utawa blok kanthi potongan pipih khusus, perawatan wiji/pucuk, lan bidang referensi.
-
Bisa dilacak & bisa dibaleni:cathetan batch, laporan metrologi, lan kriteria panampa sing diselarasake karo spesifikasi sampeyan.
Teknologi Pertumbuhan
-
KY (Kyropoulos):Boule berdiameter besar, tekanan rendah; disenengi kanggo wafer epi-grade lan optik ing ngendi keseragaman birefringence penting.
-
HEM (Metode Penukar Panas):Gradien termal lan kontrol stres sing apik banget; menarik kanggo optik kandel lan bahan baku epi premium.
-
CZ (Czochralski):Kontrol orientasi lan reproduksibilitas sing kuwat; pilihan apik kanggo irisan sing konsisten lan asil sing dhuwur.
-
Verneuil (Flame-Fusion):Hemat biaya, throughput dhuwur; cocok kanggo optik umum, bagean mekanik, lan preform permata.
Orientasi Kristal, Geometri & Ukuran
-
Orientasi standar: pesawat-c (0001), pesawat a (11-20), bidang-r (1-102), pesawat-m (10-10); pesawat khusus kasedhiya.
-
Akurasi orientasi:≤ ±0.1° nganggo Laue/XRD (luwih kenceng miturut panyuwunan).
-
Wangun:boule jinis silinder utawa wortel, balok kothak/persegi panjang, lan batang.
-
Ukuran amplop umum: Ø30–220 mm, dawane 50–400 mm(gedhe/cilik digawe miturut pesenan).
-
Fitur Pungkasan/Referensi:mesin wiji/wajah pungkasan, flat/takik referensi, lan fiducial kanggo panyelarasan hilir.
Sifat Materi & Optik
-
Komposisi:Al₂O₃ kristal tunggal, kemurnian bahan mentah ≥ 99,99%.
-
Kapadhetan:~3,98 g/cm³
-
Kekerasan:Mohs 9
-
Indeks bias (589 nm): nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 (uniaksial negatif; Δn ≈ 0.008)
-
Jendhela transmisi: UV nganti ~5 µm(gumantung saka kekandelan lan rereged)
-
Konduktivitas termal (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (gumantung karo orientasi)
-
Modulus Young:~345 GPa
-
Listrik:Isolasi dhuwur (resistivitas volume biasane ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Kelas & Pilihan
-
Kelas Epitaksi:Gelembung/striae sing endhek banget lan birefringensi stres sing diminimalake kanggo wafer GaN/AlGaN MOCVD kanthi asil dhuwur (2–8 inci lan luwih ing hilir).
-
Kelas Optik:Transmisi internal lan homogenitas sing dhuwur kanggo jendela, lensa, lan viewport IR.
-
Kelas Umum/Mekanik:Bahan baku sing awet lan dioptimalake biaya kanggo kristal jam tangan, kancing, suku cadang sing aus, lan omah.
-
Doping/Warna:
-
Ora ana warnane(standar)
Cr:Al₂O₃(rubi),Ti:Al₂O₃(Ti:safir) mbentuk
Kromofor liyane (Fe/Ti) miturut panyuwunan
-
Aplikasi
Semikonduktor: Substrat kanggo LED GaN, mikro-LED, HEMT daya, piranti RF (bahan baku wafer safir).
Optik & Fotonik: Jendhela suhu/tekanan dhuwur, viewport IR, jendhela rongga laser, tutup detektor.
Konsumen & Piranti sing Bisa Dipakai: Kristal jam tangan, tutup lensa kamera, tutup sensor bekas driji, bagean eksterior premium.
Industri & Dirgantara: Nozel, kursi katup, cincin segel, jendela pelindung, lan port pengamatan.
Pertumbuhan Laser/Kristal: Inang Ti:safir lan ruby saka boule sing didoping.
Data Sekilas (Biasane, kanggo referensi)
| Parameter | Nilai (Tipik) |
|---|---|
| Komposisi | Al₂O₃ kristal tunggal (kemurnian ≥ 99,99%) |
| Orientasi | c / a / r / m (bisa digawe miturut panyuwunan) |
| Indeks @ 589 nm | nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 |
| Jarak Transmisi | ~0,2–5 µm (gumantung saka kekandelan) |
| Konduktivitas Termal | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Modulus Young | ~345 GPa |
| Kapadhetan | ~3,98 g/cm³ |
| Kekerasan | Mohs 9 |
| Listrik | Isolasi; resistivitas volume ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Proses Pembuatan Wafer Safir
-
Pertumbuhan Kristal
Alumina kemurnian dhuwur (Al₂O₃) dilebur lan ditumbuhake dadi ingot kristal safir tunggal nggunakakeKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)cara. -
Pangolahan Ingot
Ingot kasebut diolah nganggo mesin miturut bentuk standar — pangkas, mbentuk diameter, lan pangolahan ujung permukaan. -
Ngiris
Ingot safir diiris dadi wafer tipis nganggogergaji kawat berlian. -
Lapping rong sisi
Kaloro sisih wafer di-lapping kanggo mbusak tandha gergaji lan entuk kekandelan sing seragam. -
Anil
Wafer-wafer kasebut dipanasake ngantingeculake stres internallan ningkatake kualitas lan transparansi kristal. -
Grinding Tepi
Pinggiran wafer miring kanggo nyegah pecah lan retak nalika diproses luwih lanjut. -
Pemasangan
Wafer dipasang ing wadhah utawa wadhah kanggo polesan lan inspeksi sing presisi. -
DMP (Poles Mekanik Dua Sisi)
Permukaan wafer dipoles kanthi mekanis kanggo nambah kehalusan permukaan. -
CMP (Polesan Mekanik Kimia)
Langkah polesan alus sing nggabungake aksi kimia lan mekanik kanggo nggawepermukaan kaya pangilon. -
Inspeksi Visual
Operator utawa sistem otomatis mriksa cacat permukaan sing katon. -
Inspeksi Kerataan
Keseragaman kerataan lan kekandelan diukur kanggo njamin presisi dimensi. -
Reresik RCA
Pembersihan kimia standar mbusak kontaminan organik, logam, lan partikulat. -
Pembersihan Scrubber
Nggosok kanthi mekanik mbusak partikel mikroskopis sing isih ana. -
Inspeksi Cacat Permukaan
Inspeksi optik otomatis ndeteksi cacat mikro kayata goresan, bolongan, utawa kontaminasi.

-
Pertumbuhan Kristal
Alumina kemurnian dhuwur (Al₂O₃) dilebur lan ditumbuhake dadi ingot kristal safir tunggal nggunakakeKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)cara. -
Pangolahan Ingot
Ingot kasebut diolah nganggo mesin miturut bentuk standar — pangkas, mbentuk diameter, lan pangolahan ujung permukaan. -
Ngiris
Ingot safir diiris dadi wafer tipis nganggogergaji kawat berlian. -
Lapping rong sisi
Kaloro sisih wafer di-lapping kanggo mbusak tandha gergaji lan entuk kekandelan sing seragam. -
Anil
Wafer-wafer kasebut dipanasake ngantingeculake stres internallan ningkatake kualitas lan transparansi kristal. -
Grinding Tepi
Pinggiran wafer miring kanggo nyegah pecah lan retak nalika diproses luwih lanjut. -
Pemasangan
Wafer dipasang ing wadhah utawa wadhah kanggo polesan lan inspeksi sing presisi. -
DMP (Poles Mekanik Dua Sisi)
Permukaan wafer dipoles kanthi mekanis kanggo nambah kehalusan permukaan. -
CMP (Polesan Mekanik Kimia)
Langkah polesan alus sing nggabungake aksi kimia lan mekanik kanggo nggawepermukaan kaya pangilon. -
Inspeksi Visual
Operator utawa sistem otomatis mriksa cacat permukaan sing katon. -
Inspeksi Kerataan
Keseragaman kerataan lan kekandelan diukur kanggo njamin presisi dimensi. -
Reresik RCA
Pembersihan kimia standar mbusak kontaminan organik, logam, lan partikulat. -
Pembersihan Scrubber
Nggosok kanthi mekanik mbusak partikel mikroskopis sing isih ana. -
Inspeksi Cacat Permukaan
Inspeksi optik otomatis ndeteksi cacat mikro kayata goresan, bolongan, utawa kontaminasi. 
Boule Safir (Al₂O₃ Kristal Tunggal) — FAQ
P1: Apa kuwi boule safir?
A: Kristal tunggal aluminium oksida (Al₂O₃) sing wis thukul. Iki minangka "ingot" hulu sing digunakake kanggo nggawe wafer safir, jendela optik, lan komponen tahan aus dhuwur.
P2: Kepriye hubungane boule karo wafer utawa jendela?
A: Boule kasebut diorientasi → diiris → dilipat → dipoles kanggo ngasilake wafer epi-grade utawa bagean optik/mekanik. Keseragaman boule sumber banget mengaruhi asil hilir.
P3: Metode pertumbuhan apa sing kasedhiya lan apa bedane?
A: KY (Kyropoulos)lanHEMngasilake gedhe,stres rendahboules—luwih disenengi kanggo epitaksi lan optik kelas atas.CZ (Czochralski)nawakake apik bangetkontrol orientasilan konsistensi lot-to-lot.Verneuil (fusi geni) is hemat biayakanggo optik umum lan preform permata.
P4: Orientasi apa sing sampeyan wenehake? Akurasi apa sing umum?
A: bidang-c (0001), bidang-a (11-20), bidang-r (1-102), bidang-m (10-10), lan bea cukai. Akurasi orientasi biasane≤ ±0.1°diverifikasi dening Laue/XRD (luwih kenceng miturut panyuwunan).
Kristal Kelas Optik kanthi Manajemen Bekas Internal sing Tanggung Jawab
Kabeh boule safir kita diprodhuksi kanggokelas optik, njamin transmisi sing dhuwur, homogenitas sing rapet, lan kapadhetan inklusi/gelembung lan dislokasi sing sithik kanggo optik lan elektronik sing nuntut. Kita ngontrol orientasi kristal lan birefringence saka wiji nganti boule, kanthi keterlacakan lot lengkap lan konsistensi ing antarane proses. Dimensi, orientasi (c-, a-, r-plane), lan toleransi bisa disesuaikan karo kabutuhan slicing/polishing hilir sampeyan.
Sing penting, bahan apa wae sing ora memenuhi spesifikasi kududiproses kanthi lengkap ing njero omahliwat alur kerja loop tertutup—diurut, didaur ulang, lan dibuwang kanthi tanggung jawab—supaya sampeyan entuk kualitas sing bisa dipercaya tanpa beban penanganan utawa kepatuhan. Pendekatan iki nyuda risiko, nyepetake wektu tunggu, lan ndhukung tujuan keberlanjutan sampeyan.
| Pita Bobot Ingot (kg) | 2 inci | 4 inci | 6 inci | 8 inci | 12 inci | Cathetan |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Cocok | Cocok | Terbatas/bisa | Ora khas | Ora digunakake | Irisan format cilik; 6″ gumantung saka diameter/dawane sing bisa digunakake. |
| 30–80 | Cocok | Cocok | Cocok | Terbatas/bisa | Ora khas | Utilitas sing amba; sok-sok lot pilot 8″. |
| 80–150 | Cocok | Cocok | Cocok | Cocok | Ora khas | Imbangan apik kanggo produksi 6–8 inci. |
| 150–250 | Cocok | Cocok | Cocok | Cocok | Litbang/Pangembangan Terbatas | Ndhukung uji coba awal 12″ kanthi spesifikasi sing ketat. |
| 250–300 | Cocok | Cocok | Cocok | Cocok | Ditemtokake kanthi winates/ditemtokake kanthi ketat | Volume dhuwur 8″; pilihan 12″. |
| >300 | Cocok | Cocok | Cocok | Cocok | Cocok | Skala wates; 12″ bisa ditindakake kanthi kontrol keseragaman/asil sing ketat. |











