Sapphire Ingot Growth Equipment Metode Czochralski CZ kanggo Produksi Wafer Sapphire 2inch-12inch
Prinsip Kerja
Cara CZ ngoperasikake langkah-langkah ing ngisor iki:
1. Bahan Baku Leleh: Al₂O₃ kanthi kemurnian dhuwur (kemurnian> 99,999%) dilebur ing wadah iridium ing suhu 2050-2100 ° C.
2. Kristal Biji Pambuka: Kristal wiji diturunake menyang leleh, banjur ditarik kanthi cepet kanggo mbentuk gulu (diameter <1 mm) kanggo ngilangi dislokasi.
3. Formasi Pundhak lan Wutah Bulk: Kacepetan narik dikurangi dadi 0.2-1 mm / h, kanthi bertahap ngembangake diameter kristal menyang ukuran target (contone, 4-12 inci).
4. Annealing lan Cooling: Kristal digawe adhem ing 0.1-0.5 ° C / min kanggo nyilikake retak termal kaku-mlebu.
5. Tipe Kristal sing Kompatibel:
Kelas Elektronik: Substrat semikonduktor (TTV <5 μm)
Kelas Optik: Jendela laser UV (transmisi> 90% @ 200 nm)
Varian Doped: Ruby (konsentrasi Cr³⁺ 0,01–0,5 wt.%), tabung safir biru
Komponen Sistem Inti
1. Sistem Melting
Iridium Crucible: Tahan kanggo 2300 ° C, tahan korosi, kompatibel karo leleh gedhe (100-400 kg).
Tungku Pemanasan Induksi: Kontrol suhu independen multi-zona (± 0,5 ° C), gradien termal sing dioptimalake.
2. Sistem Tarik lan Rotasi
Motor Servo Presisi Dhuwur: Resolusi tarik 0,01 mm/jam, konsentrisitas rotasi <0,01 mm.
Seal Cairan Magnetik: Transmisi non-kontak kanggo wutah terus-terusan (> 72 jam).
3. Sistem Kontrol Thermal
Kontrol Loop Tertutup PID: Pangaturan daya wektu nyata (50–200 kW) kanggo nyetabilake medan termal.
Proteksi Gas Inert: Campuran Ar/N₂ (kemurnian 99,999%) kanggo nyegah oksidasi.
4. Otomatisasi lan Ngawasi
Monitoring Diameter CCD: Umpan balik wektu nyata (akurasi ± 0,01 mm).
Thermography Infrared: Ngawasi morfologi antarmuka padat-cair.
CZ vs KY Metode Comparison
Parameter | Metode CZ | Metode KY |
Maks. Ukuran Kristal | 12 inci (300 mm) | 400 mm (ingot berbentuk buah pir) |
Kapadhetan Cacat | <100/cm² | <50/cm² |
Tingkat Pertumbuhan | 0,5–5 mm/jam | 0,1–2 mm/jam |
Konsumsi Energi | 50–80 kWh/kg | 80–120 kWh/kg |
Aplikasi | Substrat LED, epitaksi GaN | Jendela optik, ingot gedhe |
biaya | Moderate (investasi peralatan dhuwur) | Dhuwur (proses kompleks) |
Aplikasi Kunci
1. Industri Semikonduktor
Substrat Epitaxial GaN: wafer 2–8 inci (TTV <10 μm) kanggo Micro-LED lan dioda laser.
Wafer SOI: Kekasaran permukaan <0,2 nm kanggo chip terintegrasi 3D.
2. Optoelektronik
Windows Laser UV: Tahan Kapadhetan daya 200 W/cm² kanggo optik litografi.
Komponen Infra Merah: Koefisien penyerapan <10⁻³ cm⁻¹ kanggo pencitraan termal.
3. Elektronika Konsumen
Tutup Kamera Smartphone: Kekerasan Mohs 9, 10 × paningkatan tahan gores.
Tampilan Smartwatch: Ketebalan 0.3–0.5 mm, transmisi> 92%.
4. Pertahanan lan Aerospace
Jendela Reaktor Nuklir: Toleransi radiasi nganti 10¹⁶ n/cm².
Pangilon Laser Daya Tinggi: Deformasi termal <λ/20@1064 nm.
Layanan XKH
1. Kustomisasi Peralatan
Desain Kamar Scalable: Konfigurasi Φ200–400 mm kanggo produksi wafer 2–12 inci.
Fleksibilitas Doping: Ndhukung doping rare-earth (Er/Yb) lan logam transisi (Ti/Cr) kanggo sifat optoelektronik sing disesuaikan.
2. Dhukungan End-to-End
Optimasi Proses: Resep sing wis divalidasi (50+) kanggo LED, piranti RF, lan komponen sing atos radiasi.
Jaringan Layanan Global: Diagnosa remot 24/7 lan pangopènan ing situs kanthi garansi 24 wulan.
3. Pengolahan Hilir
Fabrikasi Wafer: Ngiris, nggiling, lan polishing kanggo wafer 2–12 inci (pesawat C/A).
Produk Nilai Tambah:
Komponen Optik: Jendela UV/IR (ketebalan 0,5–50 mm).
Bahan Kelas Perhiasan: Cr³⁺ ruby (GIA-certified), Ti³⁺ star safir.
4. Kepemimpinan Teknis
Sertifikasi: Wafer sing cocog karo EMI.
Paten: Paten inti ing inovasi metode CZ.
Kesimpulan
Peralatan metode CZ nyedhiyakake kompatibilitas dimensi gedhe, tingkat cacat ultra-rendah, lan stabilitas proses sing dhuwur, dadi patokan industri kanggo aplikasi LED, semikonduktor, lan pertahanan. XKH nyedhiyakake dhukungan lengkap saka panyebaran peralatan kanggo pangolahan pasca-pertumbuhan, mbisakake klien kanggo entuk produksi kristal sapir sing larang regane, kanthi kinerja dhuwur.

