Safyro kristalų augimo krosnis KY Kyropoulos metodas safyro plokštelėms ir optiniams langams gaminti

Safyro kristalų auginimo krosnis KY Kyropoulos metodas safyro plokštelėms ir optiniams langams gaminti. Iliustracija.

Trumpas aprašymas:

Ši safyro kristalų auginimo įranga naudoja tarptautiniu mastu pirmaujantį Kyropoulos (KY) metodą, specialiai sukurtą didelio skersmens, mažai defektų turintiems safyro monokristalams auginti. KY metodas leidžia tiksliai kontroliuoti sėklų kristalų traukimą, sukimosi greitį ir temperatūros gradientus, todėl aukštoje temperatūroje (2000–2200 °C) galima auginti iki 12 colių (300 mm) skersmens safyro kristalus. XKH KY metodo sistemos plačiai naudojamos pramoninėje 2–12 colių C/A plokštumos safyro plokštelių ir optinių langų gamyboje, pasiekiant 20 vienetų mėnesinį našumą. Įranga palaiko legiravimo procesus (pvz., Cr³⁰ legiravimą rubinų sintezei) ir užtikrina kristalų kokybę su:

Dislokacijos tankis <100/cm²

Pralaidumas >85 % esant 400–5500 nm bangos ilgiui

Siųskite mums el. laišką

Savybės

Veikimo principas

Pagrindinis KY metodo principas apima didelio grynumo Al₂O₃ žaliavų lydymą volframo/molibdeno tiglyje 2050 °C temperatūroje. Į lydalą įleidžiamas sėklinis kristalas, po to kontroliuojamai ištraukiamas (0,5–10 mm/h) ir sukamas (0,5–20 aps./min.), kad būtų pasiektas kryptingas α-Al₂O₃ monokristalų augimas. Pagrindinės savybės:

• Didelių matmenų kristalai (maks. Φ400 mm × 500 mm)
• Mažo įtempimo optinės kokybės safyras (bangos fronto iškraipymas <λ/8 esant 633 nm)
• Legiruoti kristalai (pvz., Ti³⁰ legiravimas žvaigždiniam safyrui)

Pagrindiniai sistemos komponentai

1. Aukštos temperatūros lydymo sistema
• Volframo ir molibdeno kompozito tiglis (maks. temperatūra 2300 °C)
• Daugiazonis grafitinis šildytuvas (temperatūros valdymas ±0,5 °C)

2. Kristalų auginimo sistema
• Servo varomas traukimo mechanizmas (±0,01 mm tikslumas)
• Magnetinio skysčio rotacinis sandariklis (bepakopis greičio reguliavimas 0–30 aps./min.)

3. Terminio lauko valdymas
• 5 zonų nepriklausomas temperatūros valdymas (1800–2200 °C)
• Reguliuojamas šilumos skydas (±2 °C/cm gradientas)
• Vakuuminė ir atmosferinė sistema
• 10⁻⁴ Pa aukštas vakuumas
• Ar/N₂/H₂ mišinių dujų valdymas

4. Pažangus stebėjimas
• CCD kristalų skersmens stebėjimas realiuoju laiku
• Daugiaspektris lydymosi lygio aptikimas

KY ir CZ metodų palyginimas

Parametras	KY metodas	CZ metodas
Maks. kristalo dydis	Φ400 mm	Φ200 mm
Augimo tempas	5–15 mm/val.	20–50 mm/val.
Defektų tankis	<100/cm²	500–1000/cm²
Energijos suvartojimas	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Tipinės taikymo sritys	Optiniai langai / didelės plokštelės	LED pagrindai / papuošalai

Pagrindinės programos

1. Optoelektroniniai langai
• Karinės IR kupolinės lempos (pralaidumas >85 % esant 3–5 μm)
• UV lazerio langai (atlaiko 200 W/cm² galios tankį)

2. Puslaidininkiniai pagrindai
• GaN epitaksinės plokštelės (2–8 colių, TTV <10 μm)
• SOI substratai (paviršiaus šiurkštumas <0,2 nm)

3. Buitinė elektronika
• Išmaniojo telefono kameros dangtelio stiklas (kietumas pagal Moso skalę 9)
• Išmaniojo laikrodžio ekranai (10 kartų atsparesni įbrėžimams)

4. Specializuotos medžiagos
• Didelio grynumo IR optika (absorbcijos koeficientas <10⁻³ cm⁻¹)
• Branduolinio reaktoriaus stebėjimo langai (spinduliuotės tolerancija: 10¹⁶ n/cm²)

„Kyropoulos“ (KY) safyro kristalų auginimo įrangos privalumai

„Kyropoulos“ (KY) metodu pagrįsta safyro kristalų auginimo įranga pasižymi neprilygstamomis techninėmis galimybėmis, todėl ji yra pažangiausias pramoninio masto gamybos sprendimas. Pagrindiniai privalumai:

1. Didelio skersmens galimybė: gali auginti iki 12 colių (300 mm) skersmens safyro kristalus, todėl galima didelio našumo gaminti plokšteles ir optinius komponentus pažangioms reikmėms, tokioms kaip GaN epitaksija ir karinės klasės langai.

2. Itin mažas defektų tankis: optimizuotas šiluminio lauko dizainas ir tikslus temperatūros gradiento valdymas užtikrina dislokacijų tankį <100/cm², užtikrinant puikų kristalų vientisumą optoelektroniniuose įrenginiuose.

3. Aukštos kokybės optinės charakteristikos: užtikrina >85 % pralaidumą matomoje ir infraraudonojoje spektro dalyje (400–5500 nm), o tai labai svarbu UV lazerių langams ir infraraudonųjų spindulių optikai.

4. Pažangi automatizacija: pasižymi servo varomais traukimo mechanizmais (±0,01 mm tikslumas) ir magnetiniais skysčio rotaciniais sandarikliais (0–30 aps./min. tolygus valdymas), kurie sumažina žmogaus įsikišimą ir padidina nuoseklumą.

5. Lanksčios legiravimo parinktys: Palaiko pritaikymą prie legiravimo medžiagų, tokių kaip Cr³⁰ (rubinui) ir Ti³⁰ (žvaigždiniam safyrui), pritaikymą nišinėms optoelektronikos ir juvelyrikos rinkoms.

6. Energijos vartojimo efektyvumas: optimizuota šilumos izoliacija (volframo-molibdeno tiglis) sumažina energijos suvartojimą iki 80–120 kWh/kg, todėl yra konkurencinga, palyginti su alternatyviais auginimo metodais.

7. Keičiama gamyba: per mėnesį pagaminama daugiau nei 5000 plokštelių, o ciklo laikas – trumpas (8–10 dienų 30–40 kg kristalams), tai patvirtina daugiau nei 200 įrenginių visame pasaulyje.

8. Karinio lygio patvarumas: Pagamintas iš radiacijai atsparių konstrukcijų ir karščiui atsparių medžiagų (atlaiko 10¹⁶ n/cm²), kurios yra būtinos aviacijos ir kosmoso bei branduolinėms reikmėms.
Šios naujovės įtvirtina KY metodą kaip auksinį standartą gaminant didelio našumo safyro kristalus, skatindamos 5G ryšio, kvantinių skaičiavimų ir gynybos technologijų pažangą.

XKH paslaugos

„XKH“ teikia išsamius „iki rakto“ sprendimus safyro kristalų auginimo sistemoms, apimančius diegimą, procesų optimizavimą ir darbuotojų mokymą, siekiant užtikrinti sklandų veiklos integravimą. Mes tiekiame iš anksto patvirtintus auginimo receptus (daugiau nei 50), pritaikytus įvairiems pramonės poreikiams, taip žymiai sutrumpindami klientų mokslinių tyrimų ir plėtros laiką. Specializuotiems taikymams individualiai pritaikytos kūrimo paslaugos leidžia pritaikyti ertmes (Φ200–400 mm) ir naudoti pažangias legiravimo sistemas (Cr/Ti/Ni), palaikant didelio našumo optinius komponentus ir radiacijai atsparias medžiagas.

Pridėtinės vertės paslaugos apima apdorojimą po auginimo, pavyzdžiui, pjaustymą, šlifavimą ir poliravimą, kurį papildo platus safyro gaminių, tokių kaip plokštelės, vamzdeliai ir brangakmenių ruošiniai, asortimentas. Šie pasiūlymai skirti sektoriams nuo plataus vartojimo elektronikos iki aviacijos ir kosmoso. Mūsų techninė pagalba garantuoja 24 mėnesių garantiją ir nuotolinę diagnostiką realiuoju laiku, užtikrindama minimalų prastovas ir tvarų gamybos efektyvumą.