Piranti Pertumbuhan Ingot Safir Metode Czochralski CZ kanggo Ngasilake Wafer Safir 2 inci-12 inci
Prinsip Kerja
Metode CZ beroperasi liwat langkah-langkah ing ngisor iki:
1. Lelehna Bahan Baku: Al₂O₃ kanthi kemurnian dhuwur (kemurnian >99,999%) dilelehke ing wadhah iridium ing suhu 2050–2100°C.
2. Pambuka Kristal Wiji: Kristal wiji diudhunake menyang leleh, banjur ditarik kanthi cepet kanggo mbentuk gulu (diameter <1 mm) kanggo ngilangi dislokasi.
3. Pembentukan Pundhak lan Pertumbuhan Massal: Kacepetan tarikan dikurangi dadi 0,2–1 mm/jam, kanthi bertahap ngembangake diameter kristal menyang ukuran target (contone, 4–12 inci).
4. Annealing lan Cooling: Kristal didinginkan ing suhu 0,1–0,5°C/menit kanggo nyuda retakan sing disebabake stres termal.
5. Jinis Kristal sing Kompatibel:
Kelas Elektronik: Substrat semikonduktor (TTV <5 μm)
Kelas Optik: Jendela laser UV (transmitansi >90%@200 nm)
Varian sing Didoping: Ruby (konsentrasi Cr³⁺ 0,01–0,5 wt.%), tabung safir biru
Komponen Sistem Inti
1. Sistem Peleburan
Iridium Crucible: Tahan nganti 2300°C, tahan korosi, kompatibel karo lelehan gedhe (100–400 kg).
Tungku Pemanas Induksi: Kontrol suhu independen multi-zona (±0,5°C), gradien termal sing dioptimalake.
2. Sistem Narik lan Rotasi
Motor Servo Presisi Tinggi: Resolusi narik 0,01 mm/jam, konsentrisitas rotasi <0,01 mm.
Segel Cairan Magnetik: Transmisi non-kontak kanggo pertumbuhan terus-terusan (>72 jam).
3. Sistem Kontrol Termal
Kontrol Putaran Tertutup PID: Penyesuaian 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 Pemantauan
Pemantauan Diameter CCD: Umpan balik wektu nyata (akurasi ±0,01 mm).
Termografi Inframerah: Ngawasi morfologi antarmuka padat-cair.
Perbandingan Metode CZ vs. KY
| Parameter | Metode CZ | Metode KY |
| Ukuran Kristal Maks. | 12 inci (300 mm) | 400 mm (ingot awujud woh 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, batangan gedhe |
| Biaya | Sedheng (investasi peralatan dhuwur) | Dhuwur (proses sing rumit) |
Aplikasi Utama
1. Industri Semikonduktor
Substrat Epitaksial GaN: wafer 2–8 inci (TTV <10 μm) kanggo Micro-LED lan dioda laser.
Wafer SOI: Kekasaran permukaan <0,2 nm kanggo chip sing terintegrasi 3D.
2. Optoelektronika
Jendhela Laser UV: Tahan kapadhetan daya 200 W/cm² kanggo optik litografi.
Komponen Inframerah: Koefisien penyerapan <10⁻³ cm⁻¹ kanggo pencitraan termal.
3. Elektronik Konsumen
Penutup Kamera Smartphone: Kekerasan Mohs 9, peningkatan tahan goresan 10×.
Layar Smartwatch: Kandel 0,3–0,5 mm, transmitansi >92%.
4. Pertahanan lan Dirgantara
Jendhela 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 Skalabel: Konfigurasi Φ200–400 mm kanggo produksi wafer 2–12 inci.
Keluwesan Doping: Ndhukung doping logam langka (Er/Yb) lan logam transisi (Ti/Cr) kanggo sifat optoelektronik sing disesuaikan.
2. Dhukungan saka wiwitan nganti pungkasan
Optimalisasi Proses: Resep sing wis divalidasi sadurunge (50+) kanggo LED, piranti RF, lan komponen sing dikeraskan radiasi.
Jaringan Layanan Global: Diagnostik jarak jauh 24/7 lan perawatan ing lokasi kanthi garansi 24 wulan.
3. Pangolahan Hilir
Fabrikasi Wafer: Ngiris, nggiling, lan poles kanggo wafer 2–12 inci (C/A-plane).
Produk sing Nduweni Nilai Tambah:
Komponen Optik: Jendhela UV/IR (ketebalan 0,5–50 mm).
Bahan Kelas Perhiasan: Cr³⁺ ruby (sertifikasi GIA), safir bintang Ti³⁺.
4. Kepemimpinan Teknis
Sertifikasi: Wafer sing tundhuk karo EMI.
Paten: Paten inti ing inovasi metode CZ.
Dudutan
Piranti metode CZ nyedhiyakake kompatibilitas dimensi gedhe, tingkat cacat sing ultra-rendah, lan stabilitas proses sing dhuwur, dadi patokan industri kanggo aplikasi LED, semikonduktor, lan pertahanan. XKH nyedhiyakake dhukungan lengkap wiwit saka penyebaran peralatan nganti proses pasca-pertumbuhan, sing ngidini klien entuk produksi kristal safir kinerja dhuwur sing efektif biaya.









