Sapphire Crystal Growth Furnace KY Kyropoulos Method para sa Sapphire Wafer at Optical Window Production
Prinsipyo sa Paggawa
Ang pangunahing prinsipyo ng pamamaraang KY ay nagsasangkot ng pagtunaw ng high-purity na Al₂O₃ na hilaw na materyales sa isang tungsten/molybdenum crucible sa 2050°C. Ang isang seed crystal ay ibinababa sa pagkatunaw, na sinusundan ng kinokontrol na pag-withdraw (0.5–10 mm/h) at pag-ikot (0.5–20 rpm) upang makamit ang direksyong paglaki ng α-Al₂O₃ solong kristal. Kabilang sa mga pangunahing tampok ang:
• Mga malalaking dimensyon na kristal (max. Φ400 mm × 500 mm)
• Low-stress optical-grade sapphire (wavefront distortion <λ/8 @ 633 nm)
• Mga doped na kristal (hal., Ti³⁰ doping para sa star sapphire)
Mga Pangunahing Bahagi ng System
1. High-Temperature Melting System
• Tungsten-molybdenum composite crucible (max. temp. 2300°C)
• Multi-zone graphite heater (±0.5°C temperature control)
2. Crystal Growth System
• Mekanismo ng paghila na hinimok ng servo (±0.01 mm na katumpakan)
• Magnetic fluid rotary seal (0–30 rpm stepless speed regulation)
3. Thermal Field Control
• 5-zone independent temperature control (1800–2200°C)
• Naaayos na heat shield (±2°C/cm gradient)
• Sistema ng Vacuum at Atmosphere
• 10⁻⁴ Pa mataas na vacuum
• Ar/N₂/H₂ mixed gas control
4. Matalinong Pagsubaybay
• CCD real-time na pagsubaybay sa diameter ng kristal
• Multi-spectral melt level detection
Paghahambing ng Paraan ng KY vs. CZ
| Parameter | Paraan ng KY | Pamamaraan ng CZ |
| Max. Sukat ng Crystal | Φ400 mm | Φ200 mm |
| Rate ng Paglago | 5–15 mm/h | 20–50 mm/h |
| Densidad ng Depekto | <100/cm² | 500–1000/cm² |
| Pagkonsumo ng Enerhiya | 80–120 kWh/kg | 50–80 kWh/kg |
| Mga Karaniwang Aplikasyon | Mga optical na bintana/malaking wafer | LED substrate/alahas |
Mga Pangunahing Aplikasyon
1. Optoelectronic na Windows
• Military IR domes (transmittance >85%@3–5 μm)
• UV laser windows (nakatiis sa 200 W/cm² power density)
2. Mga Semiconductor Substrate
• GaN epitaxial wafers (2–8 pulgada, TTV <10 μm)
• Mga substrate ng SOI (pagkagaspang ng ibabaw <0.2 nm)
3. Consumer Electronics
• Salamin sa takip ng camera ng smartphone (Mohs hardness 9)
• Mga display ng Smartwatch (10× pagpapabuti ng scratch resistance)
4. Mga Espesyal na Materyales
• High-purity IR optics (absorption coefficient <10⁻³ cm⁻¹)
• Nuclear reactor observation window (radiation tolerance: 10¹⁶ n/cm²)
Mga Bentahe ng Kyropoulos (KY) Sapphire Crystal Growth Equipment
Ang Kyropoulos (KY) method-based sapphire crystal growth equipment ay nag-aalok ng walang kapantay na mga teknikal na bentahe, na nagpoposisyon nito bilang isang cutting-edge na solusyon para sa industriyal na produksyon. Kabilang sa mga pangunahing benepisyo ang:
1. Large-Diameter Capability: May kakayahang lumaki ang mga sapphire crystal na hanggang 12 pulgada (300 mm) ang diyametro, na nagbibigay-daan sa paggawa ng mataas na ani ng mga wafer at optical na bahagi para sa mga advanced na aplikasyon gaya ng GaN epitaxy at military-grade windows.
2. Ultra-Low Defect Density: Nakakamit ang dislocation density <100/cm² sa pamamagitan ng optimized na thermal field na disenyo at tumpak na temperature gradient control, na tinitiyak ang superior crystal integrity para sa mga optoelectronic na device.
3. High-Quality Optical Performance: Naghahatid ng transmittance >85% sa buong nakikita ng infrared spectra (400–5500 nm), kritikal para sa UV laser windows at infrared optics.
4. Advanced Automation: Nagtatampok ng servo-driven pulling mechanisms (±0.01 mm precision) at magnetic fluid rotary seal (0–30 rpm stepless control), na nagpapaliit ng interbensyon ng tao at nagpapahusay ng consistency.
5. Flexible Doping Options: Sinusuportahan ang pag-customize gamit ang mga dopant tulad ng Cr³⁰ (para sa ruby) at Ti³⁰ (para sa star sapphire), na tumutuon sa mga niche market sa optoelectronics at alahas.
6. Energy Efficiency: Ang na-optimize na thermal insulation (tungsten-molybdenum crucible) ay binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya sa 80–120 kWh/kg, nakikipagkumpitensya sa mga alternatibong paraan ng paglago.
7. Scalable Production: Nakakamit ng buwanang output na 5,000+ wafer na may mabilis na cycle time (8–10 araw para sa 30–40 kg na kristal), na na-validate ng mahigit 200 global installation.
'
8. Military-Grade Durability: Isinasama ang mga disenyong lumalaban sa radiation at mga materyales na lumalaban sa init (nakatiis sa 10¹⁶ n/cm²), mahalaga para sa mga aerospace at nuclear application.
Pinatitibay ng mga inobasyong ito ang pamamaraan ng KY bilang pamantayang ginto para sa paggawa ng mga kristal na sapphire na may mataas na pagganap, na nagtutulak ng mga pagsulong sa mga komunikasyong 5G, quantum computing, at mga teknolohiya sa pagtatanggol.
Mga Serbisyo ng XKH
Nagbibigay ang XKH ng mga komprehensibong solusyon sa turnkey para sa mga sistema ng paglaki ng sapphire crystal, sumasaklaw sa pag-install, pag-optimize ng proseso, at pagsasanay ng mga kawani upang matiyak ang tuluy-tuloy na pagsasama ng pagpapatakbo. Naghahatid kami ng mga pre-validated na recipe ng paglago (50+) na iniayon sa magkakaibang mga pangangailangang pang-industriya, na makabuluhang binabawasan ang oras ng R&D para sa mga kliyente. Para sa mga espesyal na aplikasyon, pinapagana ng mga serbisyo ng custom development ang pag-customize ng cavity (Φ200–400 mm) at mga advanced na doping system (Cr/Ti/Ni), na sumusuporta sa mga optical component na may mataas na performance at mga materyales na lumalaban sa radiation.
Kasama sa mga value-added na serbisyo ang pagpoproseso pagkatapos ng paglaki gaya ng paghiwa, paggiling, at pag-polish, na kinumpleto ng isang buong hanay ng mga produktong sapphire tulad ng mga wafer, tubo, at mga blangko ng gemstone. Ang mga handog na ito ay tumutugon sa mga sektor mula sa consumer electronics hanggang sa aerospace. Ginagarantiyahan ng aming teknikal na suporta ang isang 24 na buwang warranty at real-time na remote diagnostics, tinitiyak ang kaunting downtime at napapanatiling kahusayan sa produksyon.
