Safir quyma o'stirish uskunasi Czochralski CZ 2 dyuym-12 dyuymli safir gofretlarini ishlab chiqarish usuli
Ishlash printsipi
CZ usuli quyidagi bosqichlar orqali ishlaydi:
1. Erituvchi xomashyo: Yuqori tozalikdagi Al₂O₃ (tozaligi >99,999%) iridiy tigelda 2050–2100°C da eritiladi.
2. Urug'lik kristalli Kirish: Chigit kristalli eritma ichiga tushiriladi, so'ngra dislokatsiyalarni bartaraf etish uchun bo'yin (diametri <1 mm) hosil qilish uchun tez tortiladi.
3. Yelkaning shakllanishi va ommaviy o'sishi: tortish tezligi 0,2-1 mm / soat ga kamayadi, kristall diametrini maqsadli o'lchamga (masalan, 4-12 dyuym) asta-sekin kengaytiradi.
4. Yuvish va sovutish: Kristal termal stressdan kelib chiqadigan yorilishni minimallashtirish uchun 0,1-0,5 ° C / min da sovutiladi.
5. Mos kristall turlari:
Elektron daraja: yarimo'tkazgichli substratlar (TTV <5 mkm)
Optik daraja: UV lazerli oynalar (o'tkazuvchanlik > 90% @ 200 nm)
Doplangan variantlar: Ruby (Cr³⁺ konsentratsiyasi 0,01-0,5 m.%), ko'k sapfir quvurlari
Asosiy tizim komponentlari
1. Eritish tizimi
Iridium Crucible: 2300 ° C ga chidamli, korroziyaga chidamli, katta eritmalar bilan mos keladi (100-400 kg).
Induksion isitish pechi: Ko'p zonali mustaqil haroratni nazorat qilish (± 0,5 ° C), optimallashtirilgan termal gradyanlar.
2. Tortish va aylanish tizimi
Yuqori aniqlikdagi servo vosita: tortish o'lchamlari 0,01 mm / soat, aylanish konsentrikligi <0,01 mm.
Magnit suyuqlik muhri: Uzluksiz o'sish uchun kontaktsiz uzatish (>72 soat).
3. Issiqlik nazorati tizimi
PID yopiq pastadir nazorati: termal maydonni barqarorlashtirish uchun real vaqtda quvvatni sozlash (50-200 kVt).
Inert gazdan himoya: Oksidlanishni oldini olish uchun Ar/N₂ aralashmasi (99,999% tozalik).
4. Avtomatlashtirish va monitoring
CCD diametri monitoringi: real vaqtda qayta aloqa (aniqlik ± 0,01 mm).
Infraqizil termografiya: qattiq-suyuqlik interfeysi morfologiyasini kuzatadi.
CZ va KY usulini solishtirish
parametr | CZ usuli | KY usuli |
Maks. Kristal o'lchami | 12 dyuym (300 mm) | 400 mm (nok shaklidagi quyma) |
Kamchiliklar zichligi | <100/sm² | <50/sm² |
O'sish sur'ati | 0,5–5 mm/soat | 0,1–2 mm/soat |
Energiya iste'moli | 50-80 kVt / kg | 80–120 kVt/soat/kg |
Ilovalar | LED substratlari, GaN epitaksisi | Optik oynalar, katta ingotlar |
xarajat | O'rtacha (yuqori uskunalarga investitsiyalar) | Yuqori (murakkab jarayon) |
Asosiy ilovalar
1. Yarimo'tkazgichlar sanoati
GaN epitaksial substratlar: Micro-LED va lazer diodlari uchun 2-8 dyuymli gofret (TTV <10 mkm).
SOI gofretlari: 3D-integratsiyalangan chiplar uchun sirt pürüzlülüğü <0,2 nm.
2. Optoelektronika
UV lazerli oynalar: Litografiya optikasi uchun 200 Vt/sm² quvvat zichligiga bardosh beradi.
Infraqizil komponentlar: termal tasvir uchun yutilish koeffitsienti <10⁻³ sm⁻¹.
3. Maishiy elektronika
Smartfon kamerasi qopqoqlari: Mohs qattiqligi 9, 10 × tirnalishga chidamliligini oshirish.
Smartwatch displeylari: Qalinligi 0,3–0,5 mm, o'tkazuvchanligi >92%.
4. Mudofaa va aerokosmik
Yadro reaktori derazalari: 10¹⁶ n/sm² gacha radiatsiya bardoshliligi.
Yuqori quvvatli lazerli nometall: Termal deformatsiya
XKH xizmatlari
1. Uskunani moslashtirish
Kengaytiriladigan kamera dizayni: 2-12 dyuymli gofret ishlab chiqarish uchun PH200–400 mm konfiguratsiyalar.
Doping moslashuvchanligi: moslashtirilgan optoelektronik xususiyatlar uchun noyob tuproq (Er / Yb) va o'tish metalli (Ti / Cr) dopingini qo'llab-quvvatlaydi.
2. Oxir-oqibat qo'llab-quvvatlash
Jarayonni optimallashtirish: LED, RF qurilmalari va radiatsiya bilan qattiqlashtirilgan komponentlar uchun oldindan tasdiqlangan retseptlar (50+).
Global xizmat ko'rsatish tarmog'i: 24 oylik kafolat bilan 24/7 masofaviy diagnostika va joyida texnik xizmat ko'rsatish.
3. Pastga ishlov berish
Gofret ishlab chiqarish: 2–12 dyuymli gofretlar uchun kesish, maydalash va parlatish (C/A-tekisligi).
Qo'shilgan qiymatli mahsulotlar:
Optik komponentlar: UV/IR oynalar (qalinligi 0,5–50 mm).
Zargarlik darajasidagi materiallar: Cr³⁺ yoqut (GIA sertifikati), Ti³⁺ yulduzli sapfir.
4. Texnik yetakchilik
Sertifikatlar: EMIga mos keluvchi gofretlar.
Patentlar: CZ usuli innovatsiyasidagi asosiy patentlar.
Xulosa
CZ usuli uskunasi katta o'lchamli muvofiqlikni, ultra past nuqsonli stavkalarni va yuqori jarayon barqarorligini ta'minlaydi, bu uni LED, yarimo'tkazgich va mudofaa ilovalari uchun sanoat benchmarkiga aylantiradi. XKH uskunalarni joylashtirishdan o'sishdan keyingi ishlov berishgacha har tomonlama yordam beradi, bu mijozlarga tejamkor, yuqori samarali sapfir kristallarini ishlab chiqarishga erishish imkonini beradi.

