Слиток сапфира может быть предложен компанией PAM-XIAMEN, одним из производителей слитков сапфира. Химический состав представляет собой оксид алюминия и состоит из трех атомов кислорода и двух атомов алюминия, ковалентно связанных вместе. Сапфировая кристаллическая структура представляет собой гексагональную решетчатую структуру, и обычно используемое сечение имеет ориентацию A, ориентацию C и ориентацию R. Он обладает такими свойствами, как высокая скорость звука, высокая термостойкость, коррозионная стойкость, высокая твердость, высокий коэффициент светопропускания и высокая температура плавления (2050 ℃). Поэтому чистый сапфировый бульон используется для производства сапфировая подложка для полупроводниковых схем, лазеров и эндопротезов. И он часто используется в качестве оптических компонентов, инфракрасных устройств, материалов для высокоинтенсивного излучения радия и материалов для масок.
1. Технические характеристики сапфирового слитка
PAM170412-S
№ 1:
| Материал | Сапфировый слиток |
| Диаметр слитка | 3 ± 0,05 дюйма |
| Длина слитка | 25 ± 1 мм |
| Дефект (поры, сколы, двойники и т. Д.) | ≤ 10% |
| EPD | ≤1000 / см2 |
| Поверхность Ориентация | (0001) (по оси: ± 0,25 °) |
| Поверхность | как вырезано |
| Первичные и вторичные квартиры | Требуется |
№ 2:
| Материал | Сапфировый слиток |
| Диаметр слитка | 4 ± 0,05 дюйма |
| Длина слитка | 25 ± 1 мм |
| Дефект (поры, сколы, двойники и т. Д.) | ≤ 10% |
| EPD | ≤1000 / см2 |
| Поверхность Ориентация | (0001) (по оси: ± 0,25 °) |
| Поверхность | как вырезано |
| Первичные и вторичные квартиры | Требуется |
2. О выращивании сапфировых кристаллов
Процесс выращивания кристаллов сапфира состоит из пяти основных этапов: заполнение затравочного кристалла-плавление-рост-формирование слитков. В процессе роста затравочного кристалла контроль температуры оказывает значительное влияние на качество кристалла. В настоящее время к основным методам выращивания кристаллов сапфира в основном относятся: Кыргызстан (KY), метод Чохральского (CZ), метод теплообмена (HEM) и рост с подачей материала по краю (EFG). Среди них метод Кыргызстана и метод теплообмена являются основными технологиями на рынке, поскольку они позволяют выращивать кристаллы сапфира большого объема. Наибольшая доля рынка у метода Кыргызстана составляет более 70%, за ним следует метод теплообмена.
Сравнение различных характеристик роста слитков сапфира представлено в таблице:
| Метод роста | Преимущества | Недостатки | Характеристики |
| Ky | Низкое содержание примесей и хорошая однородность | Сложная работа и низкое использование кристалла | Хрусталь 31-200кг, цикл не более двух недель |
| CZ | Процесс роста кристаллов легко наблюдать, период роста короткий, форма правильная. | Ограниченный размер и высокая стоимость | Подходит для изготовления кристаллов, длина которых больше диаметра. |
| HEM | Стабильный процесс и большой размер | Длительный цикл роста, высокая стоимость, плохой монокристалл, легко взламывается, не подходит для светодиодной подложки | При применении к бытовой электронике материал берется, и форму можно настроить |
| EFG | Быстрый рост кристаллов (1-4 см / ч), низкая стоимость | Сложная и продуманная подготовка процесса изготовления оборудования | Этот метод подходит для витрин, окон для часов и небольших полупроводниковых подложек. |
3. Промышленные стандарты на монокристаллический сапфировый стержень.
Слиток сапфирового кристалла представляет собой α -Al2O3 высокой чистоты, и его общее содержание примесей должно быть менее 100 мг / кг.
Для качества кристалла бесцветный кристалл сапфира должен быть монокристаллом в пределах эффективного диапазона диаметров, плотность дислокаций должна быть менее 104 шт / см2, а значение полуширины (FWHM) кривой рыскания двойного кристалла должно быть меньше 30 угловых секунд.
Метод выращивания, используемый для изготовления слитка, должен соответствовать контракту между двумя сторонами.
Ориентация поверхности синтетической сапфировой були и ориентация плоскости отсчета должны соответствовать требованиям таблицы 1.
Таблица 1 Ориентация поверхности и ориентация базовой плоскости
| Пункт | Требования | |||
| Поверхность Ориентация | c-плоскость (0001) ± 0,15 ° | R-плоскость (1102) ± 0,15 | а-плоскость (1120) ± 0,15 ° | м-плоскость (1010) ± 0,15 ° |
| Ориентация опорной плоскости | в плоскости а (1120) ± 0,3 ° или в плоскости м (1010) ± 0,3 ° | Проекция оси c на плоскость (1120) повернута на 45 ° ± 0,3 ° против часовой стрелки (как показано на рисунке ниже). | c-плоскость (0001) ± 0,3 ° или R-плоскость (1102) ± 0,3 ° | c-плоскость (0001) ± 0,3 ° |
Ориентация главной опорной плоскости сапфирового кристалла R-плоскости
Размер и допустимые отклонения слитка монокристалла сапфира должны соответствовать требованиям таблицы 2. Если у покупателя есть другие требования к размерам и допустимым отклонениям, они могут быть согласованы между поставщиком и покупателем и указаны в контракте.
Таблица 2 Размеры и допустимые отклонения (мм)
| Пункт | требование | ||
| Диаметр | 50,9 + 0,2 / 0 | 100,1 + 0,2 / 0 | 150,1 + 0,2 / 0 |
| Овальность | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Цилиндричность | 0,03 / 100 | 0,05 / 100 | 0,05 / 100 |
| Размер эталонной поверхности | 16,0 ± 1,0 | 31 ± 1,0 | 47,5 ± 1,0 |
Дефекты продаваемой сапфировой були должны соответствовать требованиям таблицы 3.
Таблица 3 Дефекты
| Дефекты | требование |
| Обрушение краев, пузыри, обертывания, разлетающиеся частицы и др. | 15% от общей длины |
| Мозаика, побратимство | Ни один |
| Локализованный светорассеиватель | Ни один |
Кроме того, светопропускание монокристалла сапфира в полосе 410-780 нм должно достигать 85% и более. Специальные технические требования к сапфировому слитку согласовываются между поставщиком и покупателем и указываются в контракте.
Обратите внимание: обычно требования к производству монокристаллического слитка сапфира компанией PAM-XIAMEN, занимающейся обработкой сапфира, будут выше отраслевых стандартов.
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:
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.