単結晶サファイアインゴット

単結晶サファイアインゴット

サファイアインゴットは、サファイアインゴットメーカーの1つであるPAM-XIAMENから提供されます。 化学組成はアルミナであり、3つの酸素原子と2つのアルミニウム原子が共有結合して構成されています。 サファイアの結晶構造は六角形の格子構造であり、一般的に使用される部分はA配向、C配向、R配向です。 音速が高く、耐熱性、耐食性、硬度が高く、光透過率が高く、融点(2050℃)が高いという特性があります。 したがって、純粋なサファイアブールを使用して製造します サファイア基板 半導体回路、レーザーおよび内部人工器官用。 また、光学部品、赤外線デバイス、高強度ラジウム放射材料、マスク材料としてよく使用されます。

サファイアインゴット

1.サファイアインゴットの仕様

PAM170412-S

1位:

材料 サファイアインゴット
インゴットの直径 3±0.05インチ
インゴットの長さ 25±1mm
欠陥(ポア、チップ、ツインなど) ≤10%
EPD ≤1000/ cm2
面方位 (0001)(軸上:±0.25°)
表面 カットとして
一次および二次アパート 必須

 

2位:

材料 サファイアインゴット
インゴットの直径 4±0.05インチ
インゴットの長さ 25±1mm
欠陥(ポア、チップ、ツインなど) ≤10%
EPD ≤1000/ cm2
面方位 (0001)(軸上:±0.25°)
表面 カットとして
一次および二次アパート 必須

 

2.サファイアの結晶成長について

サファイア結晶成長プロセスには、5つの主要なステップがあります。種結晶充填-溶融-成長形成インゴットです。 種結晶の成長過程において、温度制御は結晶の品質に大きな影響を及ぼします。 現在、サファイアの主な結晶成長方法には、キルギスタン(KY)、チョクラルスキー(CZ)、熱交換法(HEM)、およびエッジ定義膜供給成長(EFG)があります。 なかでも、キルギスタン法や熱交換法は、大量のサファイア結晶を成長させることができるため、市場の主流技術となっています。 キルギスタン方式が70%以上のシェアを占めており、熱交換方式がこれに続く。

さまざまなサファイアインゴットの成長特性の比較を表に示します。

成長方法 メリット デメリット 特性
Ky 低不純物含有量と良好な均一性 複雑な操作と低い結晶利用率 クリスタル31-200kg、2週間以内のサイクル
CZ 結晶成長過程は観察しやすく、成長期間は短く、形状は規則的です 限られたサイズと高コスト 長さが直径よりも大きい結晶の調製に適しています
安定したプロセスと大きなサイズ 成長サイクルが長く、コストが高く、単結晶が割れやすく、LED基板には適していません 家庭用電化製品に適用する場合、材料を取り、形状をカスタマイズすることができます
EFG 速い結晶成長(1-4cm / h)、低コスト 機器建設のための複雑で洗練されたプロセス準備 この方法は、ディスプレイウィンドウ、時計ウィンドウ、および小さな半導体基板に適しています。

 

3.単結晶サファイアロッドの工業規格

サファイア結晶インゴットは高純度のα-Al2O3であり、その総不純物含有量は100 mg / kg未満である必要があります。

結晶品質のために、無色のサファイア結晶は有効径範囲内の単結晶である必要があり、転位密度は10未満である必要があります4 pcs / cm2、および二重結晶ヨー曲線の半値幅(FWHM)は30arcsec未満である必要があります。

インゴットを準備するために使用される成長方法は、両当事者間の契約に従うものとします。

合成サファイアブールの表面配向と基準面の配向は、表1の要件を満たす必要があります。

表1表面の向きと参照面の向き

アイテム 要件
面方位 c面(0001)±0.15° R面(1102)±0.15 a面(1120)±0.15° m面(1010)±0.15°
参照面の方向 a面(1120)±0.3°またはm面(1010)±0.3° (1120)平面上のc軸の投影は、反時計回りに45°±0.3°回転します(下の図を参照)。 c面(0001)±0.3°またはR面(1102)±0.3° c面(0001)±0.3°

 

R面サファイアの結晶方位

R面サファイア結晶の主基準面の配向

サファイア単結晶インゴットのサイズと許容偏差は、表2の要件を満たしている必要があります。購入者が寸法と許容偏差について他の要件を持っている場合は、サプライヤーと購入者の間で交渉し、契約書に記載することができます。

表2寸法と許容偏差(mm)

アイテム 要件
直径 50.9 + 0.2 / 0 100.1 + 0.2 / 0 150.1 + 0.2 / 0
楕円形 0.05 0.05 0.05
円筒度 0.03 / 100 0.05 / 100 0.05 / 100
基準面サイズ 16.0±1.0 31±1.0 47.5±1.0

 

販売用のサファイアブールの欠陥は、表3の要件を満たさなければならない。

表3欠陥

欠陥 要件
エッジの崩壊、泡、ラップ、粒子の散乱など 全長の15%
モザイク、双子 なし
ローカライズされた光散乱体 なし

 

また、410 nm〜780 nm帯のサファイア単結晶の光透過率は85%以上に達するはずです。 サファイアインゴットの特別な技術的要件は、サプライヤーとバイヤーが交渉し、契約書に記載するものとします。

注意:通常、サファイア加工会社であるPAM-XIAMENが単結晶サファイアインゴットを製造するための要件は、業界標準よりも高くなります。

詳細については、メールでお問い合わせください。 [email protected][email protected].

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