Kagamitan sa Pagpapatubo ng Sapphire Ingot Czochralski CZ Paraan para sa Paggawa ng 2pulgada-12pulgadang Sapphire Wafers

Maikling Paglalarawan:

Kagamitan sa Paglago ng Sapphire Ingot (Paraang Czochralski) ay isang makabagong sistema na idinisenyo para sa mataas na kadalisayan at mababang depektong paglaki ng single-crystal na sapphire. Ang pamamaraang Czochralski (CZ) ay nagbibigay-daan sa tumpak na pagkontrol sa bilis ng paghila ng kristal ng binhi (0.5–5 mm/h), bilis ng pag-ikot (5–30 rpm), at mga gradient ng temperatura sa isang iridium crucible, na lumilikha ng mga axisymmetric na kristal na hanggang 12 pulgada (300 mm) ang diyametro. Sinusuportahan ng kagamitang ito ang kontrol sa oryentasyon ng kristal na C/A-plane, 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 pagpapasadya ng kagamitan (2–12-pulgadang produksyon ng wafer), pag-optimize ng proseso (defect density <100/cm²), at teknikal na pagsasanay, na may buwanang output na mahigit 5,000 wafer para sa mga aplikasyon tulad ng mga LED substrate, GaN epitaxy, at semiconductor packaging.

Magpadala ng email sa amin

Mga Tampok

Prinsipyo ng Paggawa

Ang pamamaraan ng CZ ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga sumusunod na hakbang:
1. Pagtunaw ng mga Hilaw na Materyales: Ang mataas na kadalisayan na Al₂O₃ (kadalisayan >99.999%) ay tinutunaw sa isang iridium crucible sa 2050–2100°C.
2. Panimula sa Kristal ng Binhi: Ang kristal ng binhi ay ibinababa sa tinunaw na bahagi, na sinusundan ng mabilis na paghila upang bumuo ng leeg (diametro <1 mm) upang maalis ang mga dislokasyon.
3. Pagbuo ng Balikat at Paglaki ng Bulsa: Ang bilis ng paghila ay binabawasan sa 0.2–1 mm/h, unti-unting pinapalawak ang diyametro ng kristal sa target na laki (hal., 4–12 pulgada).
4. Pag-aanne at Pagpapalamig: Ang kristal ay pinapalamig sa 0.1–0.5°C/min upang mabawasan ang pagbibitak na dulot ng thermal stress.
5. Mga Tugma na Uri ng Kristal:
Baitang Elektroniko: Mga substrate ng semiconductor (TTV <5 μm)
Grado ng Optikal: Mga bintana ng UV laser (transmittance >90%@200 nm)
Mga Baryanteng May Dop: Ruby (konsentrasyon ng Cr³⁺ 0.01–0.5 wt.%), tubo ng asul na sapiro

Mga Pangunahing Bahagi ng Sistema

1. Sistema ng Pagtunaw
Iridium Crucible: Lumalaban sa 2300°C, lumalaban sa kalawang, tugma sa malalaking natutunaw na metal (100–400 kg).
Induction Heating Furnace: Kontrol sa temperatura na may iba't ibang sona (±0.5°C), na-optimize ang mga thermal gradient.

2. Sistema ng Paghila at Pag-ikot
Mataas na Katumpakan na Servo Motor: Resolusyon sa paghila 0.01 mm/h, konsentrisidad ng pag-ikot <0.01 mm.
Magnetic Fluid Seal: Non-contact transmission para sa patuloy na paglaki (>72 oras).

3. Sistema ng Pagkontrol sa Init
Kontrol na PID Closed-Loop: Pagsasaayos ng kuryente sa totoong oras (50–200 kW) upang patatagin ang thermal field.
Proteksyon sa Inert Gas: Pinaghalong Ar/N₂ (99.999% kadalisayan) upang maiwasan ang oksihenasyon.

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

Paghahambing ng Paraan ng CZ vs. KY

Parametro	Paraan ng CZ	Paraan ng KY
Pinakamataas na Laki ng Kristal	12 pulgada (300 mm)	400 mm (hugis-peras na ingot)
Densidad ng Depekto	<100/cm²	<50/cm²
Bilis ng Paglago	0.5–5 mm/oras	0.1–2 mm/oras
Pagkonsumo ng Enerhiya	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Mga Aplikasyon	Mga substrate ng LED, GaN epitaxy	Mga bintana na optikal, malalaking ingot
Gastos	Katamtaman (mataas na pamumuhunan sa kagamitan)	Mataas (kumplikadong proseso)

Mga Pangunahing Aplikasyon

1. Industriya ng Semikonduktor
Mga GaN Epitaxial Substrate: 2–8-pulgadang wafer (TTV <10 μm) para sa mga Micro-LED at laser diode.
Mga SOI Wafer: Kagaspangan ng ibabaw <0.2 nm para sa mga 3D-integrated chips.

2. Optoelektronika
Mga UV Laser Windows: Kayang tiisin ang 200 W/cm² power density para sa mga lithography optics.
Mga Bahaging Infrared: Koepisyent ng pagsipsip <10⁻³ cm⁻¹ para sa thermal imaging.

3. Elektronikong Pangkonsumo
Mga Takip ng Kamera ng Smartphone: Pagpapabuti sa tigas na Mohs na 9, 10× na lumalaban sa gasgas.
Mga Display ng Smartwatch: Kapal 0.3–0.5 mm, transmittance >92%.

4. Depensa at Aerospace
Mga Bintana ng Nukleyar na Reaktor: Ang tolerance sa radyasyon ay hanggang 10¹⁶ n/cm².
Mga Mataas na Lakas na Salamin na Laser: Thermal deformation <λ/20@1064 nm.

Mga Serbisyo ng XKH

1. Pagpapasadya ng Kagamitan
Disenyo ng Nasusukat na Kamara: Φ200–400 mm na mga konpigurasyon para sa 2–12-pulgadang produksyon ng wafer.
Kakayahang umangkop sa Doping: Sinusuportahan ang rare-earth (Er/Yb) at transition-metal (Ti/Cr) doping para sa mga pinasadyang optoelectronic na katangian.

2. Suporta mula sa Dulo hanggang Dulo
Pag-optimize ng Proseso: Mga paunang na-validate na recipe (50+) para sa LED, mga RF device, at mga bahaging pinatigas ng radiation.
Pandaigdigang Network ng Serbisyo: 24/7 na remote diagnostics at on-site maintenance na may 24-buwang warranty.

3. Pagproseso sa Ibaba ng Agos
Paggawa ng Wafer: Paghiwa, paggiling, at pagpapakintab para sa 2–12-pulgadang wafer (C/A-plane).
Mga Produktong May Halaga:
Mga Bahaging Optikal: Mga bintana na may UV/IR (kapal na 0.5–50 mm).
Mga Materyales na Grado-Alahas: Cr³⁺ ruby (GIA-certified), Ti³⁺ star sapphire.

4. Teknikal na Pamumuno
Mga Sertipikasyon: Mga wafer na sumusunod sa EMI.
Mga Patent: Mga pangunahing patente sa inobasyon ng pamamaraang CZ.

Konklusyon

Ang kagamitang CZ method ay naghahatid ng large-dimension compatibility, ultra-low defect rates, at mataas na process stability, kaya ito ang benchmark ng industriya para sa mga aplikasyon ng LED, semiconductor, at depensa. Nagbibigay ang XKH ng komprehensibong suporta mula sa pag-deploy ng kagamitan hanggang sa post-growth processing, na nagbibigay-daan sa mga kliyente na makamit ang cost-effective at high-performance na produksyon ng sapphire crystal.