Four de croissance de monocristaux de saphir Al2O3, méthode Kyropoulos, production de cristaux de saphir de haute qualité
Présentation du produit
La méthode Kyropoulos est une technique de croissance de cristaux de saphir de haute qualité. Son principe repose sur l'obtention d'une croissance uniforme des cristaux grâce à un contrôle précis du champ de température et des conditions de croissance. Voici l'effet spécifique de la méthode de moussage KY sur les lingots de saphir :
1. Croissance cristalline de haute qualité :
Faible densité de défauts : la méthode de croissance par bulles KY réduit les dislocations et les défauts à l’intérieur du cristal grâce à un refroidissement lent et un contrôle précis de la température, et permet de produire un lingot de saphir de haute qualité.
Haute uniformité : Un champ thermique et un taux de croissance uniformes garantissent une composition chimique et des propriétés physiques constantes des cristaux.
2. Production de cristaux de grande taille :
Lingot de grand diamètre : la méthode de croissance par bulles KY convient à la production de lingots de saphir de grande taille, d’un diamètre de 200 à 300 mm, afin de répondre aux besoins de l’industrie en matière de substrats de grande taille.
Lingot de cristal : En optimisant le processus de croissance, il est possible de produire des lingots de cristal plus longs afin d'améliorer le taux d'utilisation des matériaux.
3. Hautes performances optiques :
Transmission lumineuse élevée : le lingot de cristal de saphir de croissance KY possède d’excellentes propriétés optiques, une transmission lumineuse élevée, adapté aux applications optiques et optoélectroniques.
Faible taux d'absorption : réduit les pertes de lumière par absorption dans le cristal, améliorant ainsi l'efficacité des dispositifs optiques.
4. Excellentes propriétés thermiques et mécaniques :
Conductivité thermique élevée : La conductivité thermique élevée du lingot de saphir convient aux exigences de dissipation thermique des dispositifs de forte puissance.
Dureté et résistance à l'usure élevées : le saphir possède une dureté Mohs de 9, juste derrière le diamant, ce qui le rend adapté à la fabrication de pièces résistantes à l'usure.
La méthode Kyropoulos est une technique de croissance de cristaux de saphir de haute qualité. Son principe repose sur l'obtention d'une croissance uniforme des cristaux grâce à un contrôle précis du champ de température et des conditions de croissance. Voici l'effet spécifique de la méthode de moussage KY sur les lingots de saphir :
1. Croissance cristalline de haute qualité :
Faible densité de défauts : la méthode de croissance par bulles KY réduit les dislocations et les défauts à l’intérieur du cristal grâce à un refroidissement lent et un contrôle précis de la température, et permet de produire un lingot de saphir de haute qualité.
Haute uniformité : Un champ thermique et un taux de croissance uniformes garantissent une composition chimique et des propriétés physiques constantes des cristaux.
2. Production de cristaux de grande taille :
Lingot de grand diamètre : la méthode de croissance par bulles KY convient à la production de lingots de saphir de grande taille, d’un diamètre de 200 à 300 mm, afin de répondre aux besoins de l’industrie en matière de substrats de grande taille.
Lingot de cristal : En optimisant le processus de croissance, il est possible de produire des lingots de cristal plus longs afin d'améliorer le taux d'utilisation des matériaux.
3. Hautes performances optiques :
Transmission lumineuse élevée : le lingot de cristal de saphir de croissance KY possède d’excellentes propriétés optiques, une transmission lumineuse élevée, adapté aux applications optiques et optoélectroniques.
Faible taux d'absorption : réduit les pertes de lumière par absorption dans le cristal, améliorant ainsi l'efficacité des dispositifs optiques.
4. Excellentes propriétés thermiques et mécaniques :
Conductivité thermique élevée : La conductivité thermique élevée du lingot de saphir convient aux exigences de dissipation thermique des dispositifs de forte puissance.
Dureté et résistance à l'usure élevées : le saphir possède une dureté Mohs de 9, juste derrière le diamant, ce qui le rend adapté à la fabrication de pièces résistantes à l'usure.
Paramètres techniques
| Nom | Données | Effet |
| Taille de croissance | Diamètre 200 mm-300 mm | Fournir des cristaux de saphir de grande taille pour répondre aux besoins des substrats de grande taille et améliorer l'efficacité de la production. |
| Plage de température | Température maximale 2100 °C, précision ±0,5 °C | Un environnement à haute température assure la croissance des cristaux, un contrôle précis de la température garantit la qualité des cristaux et réduit les défauts. |
| vitesse de croissance | 0,5 mm/h - 2 mm/h | Contrôler la vitesse de croissance des cristaux, optimiser leur qualité et l'efficacité de la production. |
| méthode de chauffage | Chauffage au tungstène ou au molybdène | Fournit un champ thermique uniforme pour assurer une température constante pendant la croissance cristalline et améliorer l'uniformité des cristaux. |
| Circuit de refroidissement | Systèmes de refroidissement efficaces à eau ou à air | Assurer le fonctionnement stable de l'équipement, prévenir la surchauffe et prolonger sa durée de vie. |
| Système de contrôle | Système de contrôle PLC ou informatisé | Mettez en place un fonctionnement automatisé et une surveillance en temps réel pour améliorer la précision et l'efficacité de la production. |
| environnement sous vide | protection contre le vide poussé ou les gaz inertes | Prévenir l'oxydation des cristaux pour garantir leur pureté et leur qualité. |
Principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du four à cristaux de saphir de la méthode KY repose sur la technologie de croissance cristalline par la méthode KY (méthode de croissance par bulles). Le principe de base est le suivant :
1. Fusion de la matière première : La matière première Al2O3 placée dans le creuset en tungstène est chauffée jusqu'au point de fusion à l'aide du dispositif de chauffage pour former une soupe fondue.
2. Contact du germe cristallin : Une fois le niveau du liquide fondu stabilisé, le germe cristallin est immergé dans le liquide fondu dont la température est strictement contrôlée par le dessus, et le germe cristallin et le liquide fondu commencent à faire croître des cristaux ayant la même structure cristalline que le germe cristallin à l'interface solide-liquide.
3. Formation du col du cristal : Le cristal germe tourne vers le haut à une vitesse très lente et est tiré pendant un certain temps pour former un col de cristal.
4. Croissance cristalline : Une fois que le taux de solidification de l'interface entre le liquide et le germe cristallin est stable, le germe cristallin ne tire et ne tourne plus, et ne contrôle plus que le taux de refroidissement pour que le cristal se solidifie progressivement de haut en bas, et finisse par former un monocristal de saphir complet.
Utilisation du lingot de cristal de saphir après croissance
1. Substrat LED :
LED haute luminosité : Une fois le lingot de saphir découpé en substrat, celui-ci est utilisé pour fabriquer une LED à base de GAN, largement utilisée dans les domaines de l'éclairage, de l'affichage et du rétroéclairage.
Mini/Micro LED : La grande planéité et la faible densité de défauts du substrat en saphir sont adaptées à la fabrication d’écrans Mini/Micro LED haute résolution.
2. Diode laser (LD) :
Lasers bleus : des substrats en saphir sont utilisés pour fabriquer des diodes laser bleues destinées au stockage de données et à des applications médicales et de traitement industriel.
Laser ultraviolet : La haute transmittance lumineuse et la stabilité thermique du saphir le rendent adapté à la fabrication de lasers ultraviolets.
3. Fenêtre optique :
Fenêtre à haute transmission lumineuse : le lingot de saphir est utilisé pour fabriquer des fenêtres optiques pour lasers, dispositifs infrarouges et appareils photo haut de gamme.
Fenêtre de résistance à l'usure : La dureté et la résistance à l'usure élevées du saphir le rendent adapté à une utilisation dans des environnements difficiles.
4. Substrat épitaxial semi-conducteur :
Croissance épitaxiale de GaN : des substrats de saphir sont utilisés pour faire croître des couches épitaxiales de GaN afin de fabriquer des transistors à haute mobilité électronique (HEMT) et des dispositifs RF.
Croissance épitaxiale d'AlN : utilisée pour la fabrication de LED et de lasers ultraviolets profonds.
5. Électronique grand public :
Plaque de protection pour caméra de smartphone : un lingot de saphir est utilisé pour fabriquer une plaque de protection de caméra très dure et résistante aux rayures.
Miroir de montre connectée : La haute résistance à l’usure du saphir le rend idéal pour la fabrication de miroirs de montres connectées haut de gamme.
6. Applications industrielles :
Pièces d'usure : Le lingot de saphir est utilisé pour fabriquer des pièces d'usure pour les équipements industriels, telles que les roulements et les buses.
Capteurs haute température : La stabilité chimique et les propriétés à haute température du saphir le rendent adapté à la fabrication de capteurs haute température.
7. Aérospatiale :
Fenêtres haute température : Le lingot de saphir est utilisé pour fabriquer des fenêtres et des capteurs haute température pour les équipements aérospatiaux.
Pièces résistantes à la corrosion : La stabilité chimique du saphir le rend adapté à la fabrication de pièces résistantes à la corrosion.
8. Équipement médical :
Instruments de haute précision : Le lingot de saphir est utilisé pour fabriquer des instruments médicaux de haute précision tels que des scalpels et des endoscopes.
Biosenseurs : La biocompatibilité du saphir le rend adapté à la fabrication de biosenseurs.
XKH peut fournir à ses clients une gamme complète de services d'équipement de four à saphir de procédé KY, afin de garantir un soutien complet, rapide et efficace tout au long du processus d'utilisation.
1. Vente d'équipements : Nous proposons des services de vente d'équipements pour fours à saphir de méthode KY, incluant différents modèles et spécifications pour la sélection des équipements, afin de répondre aux besoins de production des clients.
2. Assistance technique : fournir aux clients une assistance technique pour l'installation, la mise en service, l'exploitation et d'autres aspects liés aux équipements afin de garantir leur bon fonctionnement et d'obtenir les meilleurs résultats de production.
3. Services de formation : Fournir aux clients des services de formation sur le fonctionnement, la maintenance et d'autres aspects des équipements, afin de les aider à se familiariser avec le processus de fonctionnement des équipements et d'améliorer l'efficacité de leur utilisation.
4. Services personnalisés : En fonction des besoins spécifiques des clients, nous proposons des services d'équipement personnalisés, notamment la conception, la fabrication, l'installation et d'autres aspects des solutions personnalisées.
Diagramme détaillé
