Metudu ky di cristalli di lingotti boule di zaffiro cresciuti
Diagramma dettagliatu
Panoramica
A boule di zaffirohè un grande monocristallu d'ossidu d'aluminiu (Al₂O₃) appena cresciutu chì serve cum'è materia prima per wafer di zaffiro, finestre ottiche, pezzi resistenti à l'usura è tagliu di gemme. Cùdurezza di Mohs 9, eccellente stabilità termica(puntu di fusione ~2050 °C), ètrasparenza di a banda largaDa l'UV à u mediu IR, u zaffiro hè u materiale di riferimentu induve a durabilità, a pulizia è a qualità ottica devenu coesiste.
Fornemu boule di zaffiro incolore è drogate prudutte da metudi di crescita pruvati in l'industria, ottimizzati perEpitassi di GaN/AlGaN, ottica di precisione, ècumpunenti industriali d'alta affidabilità.
Perchè Sapphire Boule da noi
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A qualità di u cristallu prima di tuttu:bassa tensione interna, bassu cuntenutu di bolle/strie, strettu cuntrollu di l'orientazione per u tagliu à valle è l'epitassia.
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Flessibilità di u prucessu:Opzioni di crescita KY/HEM/CZ/Verneuil per equilibrà a dimensione, u stress è u costu per a vostra applicazione.
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Geometria scalabile:Bole cilindriche, in forma di carota o in blocchi cù piani persunalizzati, trattamenti di sementi/estremità è piani di riferimentu.
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Tracciabile è ripetibile:registri di batch, rapporti di metrologia è criteri d'accettazione allineati à e vostre specifiche.
Tecnulugie di Crescita
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KY (Kyropoulos):Bole di grande diametru è bassa tensione; preferite per wafer è ottiche di gradu epicu induve l'uniformità di a birifrangenza hè impurtante.
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HEM (Metudu di Scambiatore di Calore):Eccellenti gradienti termichi è cuntrollu di stress; attraente per ottiche spesse è materie prime epidemiche premium.
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CZ (Czochralski):Forte cuntrollu di l'orientazione è di a riproducibilità; bona scelta per un tagliu consistente è à altu rendimentu.
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Verneuil (Fusione di Fiamma):Efficiente in termini di costi, altu rendimentu; adattatu per l'ottica generale, e parti meccaniche è e preforme di gemme.
Orientazione, Geometria è Dimensione di u Cristallu
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Orientazioni standard: pianu c (0001), a-aviò (11-20), pianu r (1-102), pianu m (10-10); aerei persunalizati dispunibili.
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Precisione di l'orientazione:≤ ±0,1° da Laue/XRD (più strettu à dumanda).
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Forme:bocce cilindriche o di tipu carota, blocchi quadrati/rettangulari è aste.
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Busta di dimensioni tipiche: Ø30–220 mm, lunghezza 50–400 mm(più grande/più chjucu fattu à dumanda).
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Funzioni di fine/riferimentu:Machinazione di a faccia di sementi/estremità, piani/tacche di riferimentu è fiduciali per l'allineamentu à valle.
Proprietà Materiali è Ottiche
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Cumposizione:Al₂O₃ monocristallinu, purità di a materia prima ≥ 99,99%.
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Densità:~3,98 g/cm³
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Durezza:Mohs 9
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Indice di rifrazione (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (uniassiale negativu; Δn ≈ 0,008)
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Finestra di trasmissione: UV à ~5 µm(dipendente da u spessore è da l'impurità)
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Cunduttività termica (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
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CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (dipendente da l'orientazione)
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Modulu di Young:~345 GPa
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Elettricu:Altamente isolante (resistività di volume tipicamente ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Gradi è Opzioni
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Gradu di epitaxia:Bolle/strie ultra-basse è birefringenza di stress minimizzata per wafer MOCVD di GaN/AlGaN ad alta resa (2-8 pollici è più a valle).
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Gradu otticu:Alta trasmissione interna è omogeneità per finestre, lenti è finestrelle IR.
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Gradu Generale/Meccanicu:Materia prima durevule è ottimizzata in termini di costi per cristalli di orologi, buttoni, pezzi di usura è alloggiamenti.
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Doping/Culore:
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Senza culore(standard)
Cr:Al₂O₃(rubinu),Ti:Al₂O₃preforme (Ti:zaffiro)
Altri cromofori (Fe/Ti) à dumanda
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Applicazioni
Semiconduttori: Substrati per LED GaN, micro-LED, HEMT di putenza, dispositivi RF (materia prima di wafer di zaffiro).
Ottica è Fotonica: Finestre à alta temperatura/pressione, finestre IR, finestre à cavità laser, coperture di rivelatori.
Cunsumu è Indossibili: Cristalli per orologi, coperture per lenti di fotocamera, coperture per sensori di impronte digitali, pezzi esterni premium.
Industriale è Aerospaziale: Ugelli, sedi di valvula, anelli di tenuta, finestrelle protettive è porte d'osservazione.
Crescita Laser/Cristalli: Ti: ospiti di zaffiro è rubino da boule drogate.
Dati in breve (tipichi, per riferimentu)
| Parametru | Valore (Tipicu) |
|---|---|
| Cumposizione | Al₂O₃ monocristallinu (purezza ≥ 99,99%) |
| Orientazione | c / a / r / m (persunalizatu à dumanda) |
| Indice à 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1.760 |
| Gamma di trasmissione | ~0,2–5 µm (dipende da u spessore) |
| Cunduttività termica | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Modulu di Young | ~345 GPa |
| Densità | ~3,98 g/cm³ |
| Durezza | Mohs 9 |
| Elettricu | Isolante; resistività di volume ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Prucessu di fabricazione di wafer di zaffiro
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Crescita di Cristalli
L'alumina d'alta purezza (Al₂O₃) hè fusa è fatta cresce in un unicu lingotto di cristallu di zaffiro aduprenduKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metudu. -
Trasfurmazione di lingotti
U lingotto hè machinatu à una forma standard - rifilatura, furmazione di diametru è trasfurmazione di a faccia finale. -
Affettatura
U lingotto di zaffiro hè tagliatu in cialde sottili aduprendu unsega à filu di diamanti. -
Lappatura à doppia faccia
E duie parte di a cialda sò sovrapposte per rimuovere i segni di sega è ottene un spessore uniforme. -
Ricottura
I wafers sò trattati termicamente perliberà u stress internuè migliurà a qualità è a trasparenza di i cristalli. -
Rettifica di bordi
I bordi di a cialda sò smussati per impedisce scheggiature è crepe durante l'ulteriore trasfurmazione. -
Muntatura
I wafers sò muntati nantu à supporti o supporti per una lucidatura è ispezione di precisione. -
DMP (Lucidatura Meccanica à Doppia Faccia)
E superfici di e wafer sò lucidate meccanicamente per migliurà a levigatezza di a superficia. -
CMP (Lucidatura Chimica Meccanica)
Una tappa di lucidatura fina chì combina azzioni chimiche è meccaniche per creà unsuperficia simile à un specchiu. -
Ispezione Visuale
L'operatori o i sistemi automatizati verificanu i difetti visibili di a superficia. -
Ispezione di planarità
A planarità è l'uniformità di u spessore sò misurate per assicurà a precisione dimensionale. -
Pulizia RCA
A pulizia chimica standard elimina i contaminanti organici, metallichi è particolati. -
Pulizia di a Scrubber
A pulizia meccanica elimina e particelle microscopiche rimanenti. -
Ispezione di difetti di superficia
L'ispezione ottica automatizata rileva microdifetti cum'è graffi, buche o contaminazione.

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Crescita di Cristalli
L'alumina d'alta purezza (Al₂O₃) hè fusa è fatta cresce in un unicu lingotto di cristallu di zaffiro aduprenduKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metudu. -
Trasfurmazione di lingotti
U lingotto hè machinatu à una forma standard - rifilatura, furmazione di diametru è trasfurmazione di a faccia finale. -
Affettatura
U lingotto di zaffiro hè tagliatu in cialde sottili aduprendu unsega à filu di diamanti. -
Lappatura à doppia faccia
E duie parte di a cialda sò sovrapposte per rimuovere i segni di sega è ottene un spessore uniforme. -
Ricottura
I wafers sò trattati termicamente perliberà u stress internuè migliurà a qualità è a trasparenza di i cristalli. -
Rettifica di bordi
I bordi di a cialda sò smussati per impedisce scheggiature è crepe durante l'ulteriore trasfurmazione. -
Muntatura
I wafers sò muntati nantu à supporti o supporti per una lucidatura è ispezione di precisione. -
DMP (Lucidatura Meccanica à Doppia Faccia)
E superfici di e wafer sò lucidate meccanicamente per migliurà a levigatezza di a superficia. -
CMP (Lucidatura Chimica Meccanica)
Una tappa di lucidatura fina chì combina azzioni chimiche è meccaniche per creà unsuperficia simile à un specchiu. -
Ispezione Visuale
L'operatori o i sistemi automatizati verificanu i difetti visibili di a superficia. -
Ispezione di planarità
A planarità è l'uniformità di u spessore sò misurate per assicurà a precisione dimensionale. -
Pulizia RCA
A pulizia chimica standard elimina i contaminanti organici, metallichi è particolati. -
Pulizia di a Scrubber
A pulizia meccanica elimina e particelle microscopiche rimanenti. -
Ispezione di difetti di superficia
L'ispezione ottica automatizata rileva microdifetti cum'è graffi, buche o contaminazione. 
Boule di zaffiro (cristallo unico Al₂O₃) — FAQ
Q1: Chì ghjè una boule di zaffiro?
A: Un monocristallu d'ossidu d'aluminiu (Al₂O₃) appena cresciutu. Hè u "lingotto" a monte adupratu per fà wafer di zaffiro, finestre ottiche è cumpunenti à alta usura.
Q2: Cumu si riferisce una boule à e cialde o à e finestre?
A: A boule hè orientata → tagliata → lappata → lucidata per pruduce wafer epi-grade o pezzi ottici/meccanichi. L'uniformità di a boule surgente influenza assai u rendimentu à valle.
Q3: Quali metudi di crescita sò dispunibili è cumu si distinguenu?
A: KY (Kyropoulos)èORLUrendimentu grande,bassu stressboules - preferite per l'epitassia è l'ottica di alta gamma.CZ (Czochralski)offre eccellenticuntrollu di l'orientazioneè a cunsistenza da lottu à lottu.Verneuil (fusione à fiamma) is efficace in termini di costiper l'ottica generale è e preforme di gemme.
Q4: Chì orientazioni furnite ? Chì precisione hè tipica ?
A: pianu c (0001), pianu a (11-20), pianu r (1-102), pianu m (10-10), è e duane. Precisione di l'orientazione tipicamente≤ ±0,1°verificatu da Laue/XRD (più strettu à dumanda).
Cristalli di qualità ottica cù una gestione responsabile di i scarti in casa
Tutte e nostre boule di zaffiro sò fabbricate pergradu otticu, assicurendu una trasmissione elevata, una stretta omogeneità è densità basse d'inclusione/bolle è dislocazioni per l'ottica è l'elettronica esigenti. Cuntrullemu l'orientazione è a birifrangenza di i cristalli da u seme à a boule, cù a tracciabilità cumpleta di u lottu è a cunsistenza in tutte e serie. E dimensioni, l'orientazioni (pianu c, a, r) è e tolleranze ponu esse persunalizate secondu i vostri bisogni di taglio/lucidatura a valle.
Impurtantemente, ogni materiale chì ùn rispetta micca e specificazioni hètrasfurmatu interamente in casaattraversu un flussu di travagliu in ciclu chjusu - urdinatu, riciclatu è smaltitu in modu responsabile - cusì uttene una qualità affidabile senza carichi di gestione o di cunfurmità. Questu approcciu riduce u risicu, accorcia i tempi di consegna è sustene i vostri obiettivi di sustenibilità.
| Fascia di pesu di lingotti (kg) | 2″ | 4″ | 6″ | 8″ | 12″ | Note |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Adattu | Adattu | Limitatu/pussibile | Micca tipicu | Micca adupratu | Affettatura di picculu furmatu; 6″ dipende da u diametru / lunghezza utilizabile. |
| 30–80 | Adattu | Adattu | Adattu | Limitatu/pussibile | Micca tipicu | Utilità larga; lotti pilotu occasionali di 8″. |
| 80–150 | Adattu | Adattu | Adattu | Adattu | Micca tipicu | Bon equilibriu per a pruduzzione di 6-8″. |
| 150–250 | Adattu | Adattu | Adattu | Adattu | Limitata/R&S | Supporta prove iniziali di 12″ cù specifiche strette. |
| 250–300 | Adattu | Adattu | Adattu | Adattu | Limitatu / strettamente specificatu | Grande vulume di 8″; tirature selettive di 12″. |
| >300 | Adattu | Adattu | Adattu | Adattu | Adattu | Scala di fruntiera; 12″ fattibile cù un strettu cuntrollu di uniformità / rendimentu. |











