Le lingot de saphir peut être proposé par PAM-XIAMEN, l'un des fabricants de lingots de saphir. La composition chimique est l'alumine et se compose de trois atomes d'oxygène et de deux atomes d'aluminium liés par covalence. La structure du cristal de saphir est une structure en réseau hexagonal et la section couramment utilisée a une orientation A, une orientation C et une orientation R. Il a les propriétés d'une vitesse du son élevée, d'une résistance à haute température, d'une résistance à la corrosion, d'une dureté élevée, d'une transmittance élevée de la lumière et d'un point de fusion élevé (2050 ℃). Par conséquent, la boule de saphir pur est utilisée pour produire substrat de saphir pour circuits semi-conducteurs, laser et endoprothèses. Et il est souvent utilisé comme composants optiques, dispositifs infrarouges, matériaux de rayonnement de radium à haute intensité et matériaux de masque.
1. Spécifications du lingot de saphir
PAM170412-S
N°1 :
| Matériel | Lingot de saphir |
| Diamètre de lingot | 3 ± 0,05 pouces |
| Longueur de lingot | 25±1 mm |
| Défaut (pore, éclat, jumeau, etc.) | 10% |
| EPD | 1000/cm2 |
| Orientation de la surface | (0001)(sur l'axe : ± 0,25 °) |
| Surface | comme coupé |
| Appartements primaires et secondaires | Requis |
N°2 :
| Matériel | Lingot de saphir |
| Diamètre de lingot | 4 ± 0,05 pouces |
| Longueur de lingot | 25±1 mm |
| Défaut (pore, éclat, jumeau, etc.) | 10% |
| EPD | 1000/cm2 |
| Orientation de la surface | (0001) (sur l'axe : ±0,25°) |
| Surface | comme coupé |
| Appartements primaires et secondaires | Requis |
2. À propos de la croissance du cristal de saphir
Le processus de croissance des cristaux de saphir comporte cinq étapes principales : lingots de remplissage-fusion-croissance-formation de germes. Dans le processus de croissance du cristal germe, le contrôle de la température a un impact significatif sur la qualité du cristal. À l'heure actuelle, les principales méthodes de croissance cristalline du saphir comprennent principalement : le Kirghizistan (KY), Czochralski (CZ), la méthode d'échange de chaleur (HEM) et la croissance alimentée par film défini par les bords (EFG). Parmi elles, la méthode du Kirghizistan et la méthode d'échange de chaleur sont les technologies dominantes sur le marché car elles peuvent faire pousser des cristaux de saphir en grand volume. La méthode du Kirghizistan détient la plus grande part de marché avec plus de 70 %, suivie par la méthode d'échange de chaleur.
La comparaison des différentes caractéristiques de croissance des lingots de saphir est présentée dans le tableau :
| Procédé de croissance | Avantages | Inconvénients | Caractéristiques |
| Ky | Faible teneur en impuretés et bonne uniformité | Opération complexe et faible utilisation des cristaux | Crystal 31-200kg, cycle pas plus de deux semaines |
| CZ | Le processus de croissance cristalline est facile à observer, la période de croissance est courte et la forme est régulière | Taille limitée et coût élevé | Convient pour préparer des cristaux dont la longueur est supérieure au diamètre |
| OURLET | Processus stable et grande taille | Cycle de croissance long, coût élevé, monocristal pauvre facile à fissurer, ne convient pas au substrat LED | Lorsqu'il est appliqué à des produits électroniques grand public, le matériau est pris et la forme peut être personnalisée |
| EFG | Croissance cristalline rapide (1-4cm/h), faible coût | Préparation de processus complexes et sophistiqués pour la construction d'équipements | Cette méthode convient aux fenêtres d'affichage, aux fenêtres de montre et aux petits substrats semi-conducteurs |
3. Normes industrielles pour la tige de saphir monocristallin
Le lingot de cristal de saphir est un α -Al2O3 de haute pureté et sa teneur totale en impuretés doit être inférieure à 100 mg/kg.
Pour la qualité du cristal, le cristal de saphir incolore doit être monocristallin dans la plage de diamètre effectif, la densité de dislocation doit être inférieure à 104 pièces/cm2, et la valeur de demi-largeur (FWHM) de la courbe de lacet à double cristal doit être inférieure à 30 arcsec.
La méthode de croissance utilisée pour préparer le lingot doit être conforme au contrat entre les deux parties.
L'orientation de la surface de la boule en saphir synthétique et l'orientation du plan de référence doivent répondre aux exigences du tableau 1.
Tableau 1 Orientation de la surface et orientation du plan de référence
| Article | Exigences | |||
| Orientation de la surface | plan c (0001) ± 0,15 ° | Plan R (1102) ±0.15 | un plan (1120) ± 0,15 ° | m-plan (1010) ± 0,15° |
| Orientation du plan de référence | plan a (1120) ±0,3° ou plan m (1010) ±0,3° | La projection de l'axe c sur le plan (1120) est tournée de 45°±0,3° dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (comme le montre la figure ci-dessous) | plan c (0001) ±0,3° ou plan R (1102) ±0,3° | plan c (0001) ±0,3° |
Orientation du plan de référence principal du verre saphir plan R
La taille et l'écart admissible du lingot de monocristal de saphir doivent répondre aux exigences du tableau 2. Si l'acheteur a d'autres exigences concernant les dimensions et les écarts admissibles, ils peuvent être négociés entre le fournisseur et l'acheteur et indiqués dans le contrat.
Tableau 2 Dimensions et écarts admissibles (mm)
| Article | Exigence | ||
| Diamètre | 50,9+0,2/0 | 100,1+0,2/0 | 150.1+0.2/0 |
| Ovalité | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Cylindricité | 0,03/100 | 0,05/100 | 0,05/100 |
| Taille de la surface de référence | 16,0 ± 1,0 | 31±1.0 | 47,5±1,0 |
Les défauts de la boule de saphir à vendre doivent répondre aux exigences du tableau 3.
Tableau 3 Défauts
| Défauts | Exigence |
| Effondrement des bords, bulles, enveloppes, particules de diffusion et autres | 15% de la longueur totale |
| Mosaïque, jumelage | Aucun |
| Diffuseur de lumière localisé | Aucun |
De plus, la transmission lumineuse du monocristal de saphir dans la bande 410 nm ~ 780 nm devrait atteindre 85 % ou plus. Les exigences techniques particulières du lingot de saphir seront négociées entre le fournisseur et l'acheteur et seront indiquées dans le contrat.
Veuillez noter : généralement, l'exigence de production de lingot de saphir monocristallin par PAM-XIAMEN-a société de transformation de saphir sera plus élevée que les normes de l'industrie.
4. Stress Measurement of Sapphire Single Crystal by Using Stress Meter
Schematic Diagram of Stress Meter
Firstly, place the instrument in a semi-dark room with no direct light source to work;
Secondly, plug the light source into the 220V AC power supply;
Then, put the sample on the platform to be tested; and for the unpolished sample, drop refracting oil on the upper and lower surfaces;
Finally, move the sapphire crystal rod to the center of the light source, and confirm that the test probe scans different positions on the surface of the sapphire crystal to determine whether there are defects such as stress, mosaic, twins, etc.
The stress-free crystals are shown as:
The embedded crystals are shown in the figure:
The slightly stressed and large-stressed crystals are shown in diagrams:
Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail à victorchan@powerwaywafer.com et powerwaymaterial@gmail.com.