Sapphire Wafer Al2O3 8 inci C Plane A Plane M Plane KY Double Slide Polished SSP

Pada tahun 1992, insinyur Jepang Shuji Nakamura merevolusi bidang ini dengan berhasil memanfaatkan substrat safir untuk mempersiapkan lapisan epitaxial GaN sehingga mencapai produksi LED biru.Terobosan ini menyebabkan ekspansi pesat dalam pengembangan LED biru dan hijauSapphire, yang dikenal karena kekerasan yang sangat tinggi dan sifat fisik dan kimia yang stabil pada suhu tinggi, bersama dengan kinerja optik yang sangat baik,secara bertahap menjadi pilihan utama untuk produksi LED biru dan hijau.

Wafer safir menunjukkan anisotropy, dengan C-plane <0001 adalah bidang kristal yang paling umum digunakan untuk safir. bidang kristal utama lainnya termasuk bidang A <11-20>, bidang M <1-100>,dan R-plane <1-102>.
Film tipis kristal tunggal molybdenum disulfide (MoS2) dapat ditanam pada substrat safir yang tidak selaras.Substrat safir yang tidak selaras mengacu pada substrat di mana orientasi kristal wajah ujung sedikit miring dari sumbu C <0001> menuju sumbu A <11-20> atau sumbu M <1-100> dengan sudut tertentu, biasanya dalam kisaran 0,5 derajat sampai 6 derajat.
Wafer safir juga dapat digunakan sebagai jendela optik, pembawa, dan panel.Hal ini juga digunakan dalam produksi berbagai produk fungsional seperti crucibles, bantalan, gasket, dan komponen lainnya.

Karakter

1Sifat optik wafer safir yang sangat baik membuatnya menjadi bahan yang ideal untuk komponen optik.terutama dalam kisaran ultraviolet hingga near-infrared (150nm sampai 5500nm), dengan indeks bias sekitar 1.76Karakteristik ini telah menyebabkan penggunaan safir yang luas dalam instrumen optik presisi tinggi.

2Dari segi sifat elektronik, wafer safir adalah bahan bandgap yang luas (sekitar 9,9 eV), sehingga bekerja dengan sangat baik dalam perangkat elektronik tegangan tinggi dan frekuensi tinggi.Karena isolasi yang tinggi dan kehilangan dielektrik yang rendah, safir umumnya digunakan sebagai bahan substrat untuk perangkat semikonduktor, terutama dalam aplikasi seperti transistor mobilitas elektron tinggi (HEMT) dan perangkat berbasis gallium nitride (GaN).

3Sapphire wafer memiliki kekerasan Mohs 9, kedua hanya untuk berlian, memberikan keuntungan yang luar biasa dalam hal ketahanan haus dan ketahanan goresan.mampu menahan tekanan tinggi dan benturan.

4Wafer safir juga memiliki konduktivitas termal yang sangat tinggi sekitar 25 W/m·K, yang memungkinkannya untuk mempertahankan sifat fisik dan kimia yang stabil di lingkungan suhu tinggi.Dengan titik lebur tinggi 2054°C dan koefisien ekspansi termal yang rendah (8.4 x 10^-6/K), wafer safir dapat mempertahankan stabilitas dimensi dalam aplikasi suhu tinggi.

Aplikasi:

Wafer safir adalah jenis bahan yang dikenal karena transparansi, kekerasan, dan stabilitas kimia yang tinggi, yang menghasilkan berbagai sifat yang sangat baik.Mereka banyak digunakan dalam pembuatan produk elektronikDi bawah ini adalah beberapa bidang aplikasi utama:

1Perangkat optik:
Digunakan sebagai lensa, jendela, polariser, dll, dalam peralatan optik.
Dalam mesin pemotong, pengelasan, dan penandaan laser kelas atas, lensa safir dapat melindungi dan menstabilkan output laser, meningkatkan presisi dan stabilitas peralatan.
2Instrumen presisi:
Digunakan sebagai elemen posisi, bantalan, busing, dll, dalam instrumen presisi.
Dalam pembuatan jam tangan, wafer safir digunakan dalam inti osilasi gerakan, penutup jam tangan, kasus, dll, meningkatkan ketahanan goresan, perlindungan UV, dan estetika.
3.Produk elektronik:
Digunakan dalam kaca perlindungan kamera ponsel, perlindungan panel, sensor sidik jari, dll.
Meningkatkan kekerasan produk, transparansi, dan ketahanan aus, menemukan aplikasi luas di pasar elektronik kelas atas.

Pengantar metode kristal panjang dari safir

Sejak batu permata sintetis pertama diperoleh menggunakan metode fusi api pada tahun 1902, berbagai teknik untuk pertumbuhan kristal safir buatan terus berkembang,menghasilkan lebih dari selusin metode pertumbuhan kristal seperti metode fusi api, metode Czochralski, dan metode hidrotermal. masing-masing metode ini memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, dengan aplikasi yang berbeda di berbagai bidang.Proses industri utama yang saat ini digunakan termasuk metode hidrotermal, metode Czochralski, metode edge-defined film-fed growth (EFG), dan metode vertical horizontal gradient freeze (VHGF).Bagian berikut akan memperkenalkan metode pertumbuhan kristal khas untuk safir.

1Metode Fusi Api (Proses Verneuil)

Proses Verneuil, juga dikenal sebagai metode fusi api, dinamai setelah ahli kimia Prancis yang terkenal Auguste Victor Louis Verneuil,yang menemukan metode komersial pertama untuk mensintesis batu permataPada tahun 1902, ia menemukan metode "fusi api", yang masih digunakan saat ini sebagai metode hemat biaya untuk memproduksi batu permata sintetis.proses Verneuil memasok sebagian besar bahan permata fusi apiSelain biasa digunakan untuk sintesis rubi dan safir biru, metode fusi api juga digunakan untuk membuat spinel, korundum sintetis, rubi bintang sintetis,Safir biru sintetis, dan sintetis strontium titanate, di antara banyak batu permata lain yang tersedia di pasar.

2Metode Kyropoulos

Metode Kyropoulos, juga dikenal sebagai metode Ky, pertama kali diusulkan oleh Kyropoulos pada tahun 1926 untuk pertumbuhan kristal.metode ini terutama digunakan untuk persiapan dan penelitian kristal halida berukuran besarPada tahun 1960-an dan 1970-an, dengan perbaikan oleh Musatov dari bekas Uni Soviet, metode ini diterapkan untuk persiapan safir kristal tunggal,menjadikannya salah satu metode yang efektif untuk menghasilkan kristal safir besar di mana metode Czochralski kurangKristal yang tumbuh menggunakan Metode Kyropoulos menunjukkan kualitas tinggi, biaya rendah, dan cocok untuk produksi industri skala besar.

Saat ini, sekitar 70% substrat safir yang digunakan untuk LED di seluruh dunia ditanam menggunakan Metode Kyropoulos atau berbagai versi yang dimodifikasi.Pentingnya substrat safir dalam pembuatan LED didokumentasikan dengan baik dalam banyak makalah penelitianDi Cina, sebagian besar perusahaan pertumbuhan kristal safir menggunakan Metode Kyropoulos.

Kristal yang tumbuh dengan metode ini biasanya memiliki bentuk berbentuk pir dan dapat mencapai diameter hingga 10-30mm lebih kecil dari diameter crevice di mana mereka tumbuh.Metode Kyropoulos adalah teknik yang efektif dan matang untuk menumbuhkan kristal safir tunggal berdiameter besar dan telah berhasil menghasilkan kristal safir berukuran besarBerita terbaru, pada tanggal 22 Desember,Crystal Sheng Crystal Laboratory dan anak perusahaannya Crystal Ring Electronics bersama-sama mengembangkan prestasi inovatif terbaru.

3Metode Pertumbuhan Kristal - Metode Czochralski

Metode Czochralski, juga dikenal sebagai proses Czochralski atau hanya metode CZ, adalah teknik di mana kristal ditarik dari larutan cair dalam crevice.Ditemukan oleh kimiawan Polandia Jan Czochralski pada tahun 1916, kemudian dikembangkan oleh Bell Laboratories di Amerika Serikat pada tahun 1950 untuk menumbuhkan germanium kristal tunggal.telah diadopsi oleh ilmuwan lain untuk menumbuhkan kristal tunggal semikonduktor seperti silikonMetode ini mampu menumbuhkan kristal batu permata penting seperti safir tak berwarna, rubi, granat aluminium yttrium, granat gallium gadolinium,spinel, dan spinel.

Metode Czochralski adalah salah satu metode yang paling penting untuk menumbuhkan kristal tunggal dari peleburan.Metode Czochralski yang paling umum digunakan untuk aplikasi berskala besar adalah metode Czochralski yang dipanaskan dengan cara induksi. Pilihan bahan crevice bervariasi tergantung pada kristal yang tumbuh dan dapat mencakup bahan seperti iridium, molibdenum, platinum, grafit, dan oksida titik leleh tinggi.Dalam aplikasi praktis, iridium crucibles memiliki kontaminasi paling sedikit untuk safir tetapi sangat mahal, yang mengakibatkan biaya yang lebih tinggi.tungsten dan molybdenum crucibles lebih murah tetapi dapat memperkenalkan lebih banyak kontaminasi.

Proses pertumbuhan kristal metode Czochralski-CZ melibatkan pemanasan bahan baku sampai titik leburnya untuk membentuk lebur, kemudian menggunakan biji kristal tunggal untuk melakukan kontak dengan permukaan lebur.Perbedaan suhu pada antarmuka padat-cair antara biji dan cair menyebabkan undercoolingAkibatnya, peleburan mulai mengeras pada permukaan biji, tumbuh kristal tunggal dengan struktur yang sama dengan biji.Biji ditarik perlahan ke atas dengan kecepatan yang terkontrol sambil berputar, yang memungkinkan peleburan untuk mengeras secara bertahap di antarmuka cair-padat dari biji, membentuk satu kristal ingot dengan simetri aksial.

4. Metode EFG - Pertumbuhan Film-Fed Edge-Defined

Metode Edge-Defined Film-Fed Growth (EFG), pertama kali ditemukan secara independen oleh Harold LaBelle dari Inggris dan Stepanov dari Uni Soviet pada tahun 1960-an,adalah teknologi pembentukan hampir bersih yang melibatkan tumbuh kristal kosong langsung dari bahan cairMetode ini adalah variasi dari metode Czochralski dan menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan teknik pertumbuhan kristal tradisional.

EFG mengatasi kebutuhan untuk pengolahan mekanis yang luas dari kristal buatan dalam produksi industri, yang mengarah pada penghematan bahan dan biaya produksi yang lebih rendah.Hal ini memungkinkan pertumbuhan langsung kristal dalam bentuk yang diinginkan, menghilangkan kebutuhan untuk proses pembentukan yang luas.

Salah satu keuntungan utama dari metode EFG adalah efisiensi materialnya

5Metode HEM - Metode penukar panas

Pada tahun 1969, F. Schmid dan D. Viechnicki menemukan metode pertumbuhan kristal baru yang dikenal sebagai metode Schmid-Viechnicki, kemudian berganti nama menjadi Metode Penukar Panas (HEM) pada tahun 1972.Metode HEM menonjol sebagai salah satu teknik yang paling matang untuk menumbuhkan ukuran besar, safir berkualitas tinggi, dengan arah pertumbuhan kristal di sepanjang sumbu sumbu, sumbu m, atau sumbu r, biasanya menggunakan arah sumbu.

Prinsip: Metode HEM menggunakan penukar panas untuk menghilangkan panas, menciptakan gradien suhu vertikal di dalam zona pertumbuhan kristal, di mana daerah bawah lebih dingin daripada wilayah atas.gradien ini dikendalikan dengan menyesuaikan aliran gas (biasanya helium) dalam penukar panas dan bervariasi daya pemanasan untuk memfasilitasi pengerasan bertahap dari cair dari bawah ke atas, membentuk kristal.

Fitur penting dari proses HEM, tidak seperti metode pertumbuhan kristal lainnya, adalah bahwa antarmuka padat-cair tenggelam di bawah permukaan cair.Pencelupan ini membantu menekan gangguan termal dan mekanis, menghasilkan gradien suhu yang seragam di antarmuka, mempromosikan pertumbuhan kristal yang rata.yang mengarah pada kristal berkualitas tinggiSelain itu, karena in situ annealing adalah bagian dari siklus HEM pengerasan, kepadatan cacat sering lebih rendah dibandingkan dengan metode lain.

kemampuan untuk menanam bahan dalam berbagai bentuk khusus. Namun, mengurangi tingkat cacat tetap menjadi tantangan. Akibatnya, EFG lebih sering digunakan untuk menanam bahan nonstandar.Dengan kemajuan teknologi dalam beberapa tahun terakhir, EFG juga telah menemukan aplikasi dalam bahan yang digunakan untuk Deposisi Vapor Kimia Metal-Organic (MOCVD) substrat epitaxial sampai batas tertentu.

FAQ

P:Apa manfaatnya menggunakan wafer safir dalam aplikasi elektronik?
A:Wafer safir menawarkan manfaat seperti konduktivitas termal yang tinggi, isolasi listrik, inertitas kimia, dan ketahanan terhadap suhu tinggi,membuat mereka cocok untuk digunakan dalam perangkat elektronik bertenaga tinggi, LED, dan komponen RF.

P:Bisakah wafer safir digunakan dalam aplikasi suhu tinggi, dan sifat spesifik apa yang membuatnya cocok untuk lingkungan seperti itu?

A:Wafer safir sangat ideal untuk aplikasi suhu tinggi karena titik leburnya yang tinggi (sekitar 2054 ° C), konduktivitas termal yang sangat baik, dan stabilitas termal.Sifat-sifat ini memungkinkan wafer safir untuk mempertahankan integritas struktural dan kinerja mereka dalam kondisi panas yang ekstrim.

Rekomendasi produk

2 Inci Monocrystalline Sapphire Wafer

2.Dia76.2mm 0.5mm DSP SSP (0001) C Plane 3inch Sapphire Wafers Substrate