Sapphire Ingot Growth Equipment Czochralski CZ Method para sa Paggawa ng 2inch-12inch Sapphire Wafers

Maikling Paglalarawan:

Ang Sapphire Ingot Growth Equipment (Czochralski Method) ay isang cutting-edge system na dinisenyo para sa high-purity, low-defect sapphire single-crystal growth. Ang pamamaraang Czochralski (CZ) ay nagbibigay-daan sa tumpak na kontrol sa bilis ng paghila ng seed crystal (0.5–5 mm/h), bilis ng pag-ikot (5–30 rpm), at mga gradient ng temperatura sa isang iridium crucible, na gumagawa ng mga axisymmetric na kristal na hanggang 12 pulgada (300 mm) ang lapad. Sinusuportahan ng kagamitang ito ang C/A-plane crystal orientation control, na nagbibigay-daan sa paglaki ng optical-grade, electronic-grade, at doped sapphire (hal., Cr³⁺ ruby, Ti³⁺ star sapphire).

Nagbibigay ang XKH ng mga end-to-end na solusyon, kabilang ang pag-customize ng kagamitan (2–12-inch wafer production), process optimization (defect density <100/cm²), at teknikal na pagsasanay, na may buwanang output na 5,000+ wafer para sa mga application tulad ng LED substrates, GaN epitaxy, at semiconductor packaging.

Magpadala ng email sa amin

Mga tampok

Prinsipyo sa Paggawa

Ang pamamaraan ng CZ ay gumagana sa pamamagitan ng mga sumusunod na hakbang:
1. Mga Natutunaw na Hilaw na Materyal: Ang mataas na kadalisayan ng Al₂O₃ (purity >99.999%) ay natutunaw sa isang iridium crucible sa 2050–2100°C.
2. Seed Crystal Panimula: Ang isang seed crystal ay ibinababa sa pagkatunaw, na sinusundan ng mabilis na paghila upang bumuo ng isang leeg (diameter <1 mm) upang alisin ang mga dislokasyon.
3. Pagbuo ng Balikat at Bulk na Paglaki: Ang bilis ng paghila ay nababawasan sa 0.2–1 mm/h, unti-unting lumalawak ang kristal na diameter sa target na laki (hal, 4–12 pulgada).
4. Pagsusupil at Pagpapalamig: Ang kristal ay pinalamig sa 0.1–0.5°C/min upang mabawasan ang pag-crack na dulot ng thermal stress.
5. Mga Katugmang Uri ng Crystal:
Electronic Grade: Semiconductor substrates (TTV <5 μm)
Optical Grade: UV laser windows (transmittance >90%@200 nm)
Mga Doped na Variant: Ruby (Cr³⁺ concentration 0.01–0.5 wt.%), blue sapphire tubing

Mga Pangunahing Bahagi ng System

1. Sistema ng Pagtunaw
Iridium Crucible: Lumalaban sa 2300°C, lumalaban sa kaagnasan, tugma sa malalaking pagkatunaw (100–400 kg).
Induction Heating Furnace: Multi-zone independent temperature control (±0.5°C), na-optimize na thermal gradient.

2. Sistema ng Paghila at Pag-ikot
High-Precision Servo Motor: Resolusyon ng paghila 0.01 mm/h, rotational concentricity <0.01 mm.
Magnetic Fluid Seal: Non-contact transmission para sa tuluy-tuloy na paglaki (>72 oras).

3. Thermal Control System
PID Closed-Loop Control: Real-time na pagsasaayos ng kuryente (50–200 kW) upang patatagin ang thermal field.
Inert Gas Protection: Ar/N₂ mixture (99.999% purity) para maiwasan ang oksihenasyon.

4. Automation at Pagsubaybay
Pagsubaybay sa Diameter ng CCD: Real-time na feedback (katumpakan ±0.01 mm).
Infrared Thermography: Sinusubaybayan ang solid-liquid interface morphology.

Paghahambing ng CZ vs. KY Method

Parameter	Pamamaraan ng CZ	Paraan ng KY
Max. Laki ng Crystal	12 pulgada (300 mm)	400 mm (hugis-peras na ingot)
Densidad ng Depekto	<100/cm²	<50/cm²
Rate ng Paglago	0.5–5 mm/h	0.1–2 mm/h
Pagkonsumo ng Enerhiya	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Mga aplikasyon	LED substrate, GaN epitaxy	Mga optical na bintana, malalaking ingot
gastos	Katamtaman (mataas na pamumuhunan sa kagamitan)	Mataas (kumplikadong proseso)

Mga Pangunahing Aplikasyon

1. Industriya ng Semiconductor
GaN Epitaxial Substrates: 2–8-inch wafers (TTV <10 μm) para sa Micro-LED at laser diodes.
SOI Wafers: Ang pagkamagaspang ng ibabaw <0.2 nm para sa 3D-integrated chips.

2. Optoelectronics
UV Laser Windows: Makatiis ng 200 W/cm² power density para sa lithography optics.
Infrared Components: Absorption coefficient <10⁻³ cm⁻¹ para sa thermal imaging.

3. Consumer Electronics
Mga Cover ng Smartphone ng Camera: Mohs hardness 9, 10x scratch resistance improvement.
Mga Display ng Smartwatch: Kapal 0.3–0.5 mm, transmittance >92%.

4. Depensa at Aerospace
Nuclear Reactor Windows: Radiation tolerance hanggang 10¹⁶ n/cm².
Mga High-Power Laser Mirrors: Thermal deformation <λ/20@1064 nm.

Mga Serbisyo ng XKH

1. Pag-customize ng Kagamitan
Scalable Chamber Design: Φ200–400 mm na mga configuration para sa 2–12-inch wafer production.
Flexibility ng Doping: Sinusuportahan ang rare-earth (Er/Yb) at transition-metal (Ti/Cr) doping para sa mga pinasadyang optoelectronic na katangian.

2. End-to-End Support
Pag-optimize ng Proseso: Mga pre-validated na recipe (50+) para sa LED, RF device, at radiation-hardened na bahagi.
Global Service Network: 24/7 remote diagnostics at on-site maintenance na may 24 na buwang warranty.

3. Downstream Processing
Wafer Fabrication: Paghiwa, paggiling, at pagpapakintab para sa 2–12-pulgadang mga wafer (C/A-plane).
Mga Produktong May Halaga:
Mga Optical na Bahagi: Mga bintana ng UV/IR (0.5–50 mm ang kapal).
Mga Materyales sa Grade ng Alahas: Cr³⁺ ruby (GIA-certified), Ti³⁺ star sapphire.

4. Teknikal na Pamumuno
Mga Sertipikasyon: Mga wafer na sumusunod sa EMI.
Mga Patent: Mga pangunahing patent sa pagbabago ng pamamaraan ng CZ.

Konklusyon

Ang CZ method na kagamitan ay naghahatid ng malaking-dimensyon na compatibility, napakababang mga rate ng depekto, at mataas na katatagan ng proseso, na ginagawa itong benchmark ng industriya para sa LED, semiconductor, at mga application ng depensa. Nagbibigay ang XKH ng komprehensibong suporta mula sa pag-deploy ng kagamitan hanggang sa pagpoproseso pagkatapos ng paglaki, na nagbibigay-daan sa mga kliyente na makamit ang cost-effective, high-performance sapphire crystal production.