เตาเผาคริสตัลแซฟไฟร์ KY Kyropoulos วิธีการผลิตเวเฟอร์แซฟไฟร์และหน้าต่างออปติก
หลักการทำงาน
หลักการสำคัญของวิธี KY เกี่ยวข้องกับการหลอมวัตถุดิบ Al2O3 ที่มีความบริสุทธิ์สูงในเบ้าหลอมทังสเตน/โมลิบดีนัมที่อุณหภูมิ 2050°C ผลึกเมล็ดพืชจะถูกจุ่มลงในของเหลวที่หลอมละลาย ตามด้วยการดึงออกที่ควบคุม (0.5–10 มม./ชม.) และการหมุน (0.5–20 รอบต่อนาที) เพื่อให้เกิดการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว α-Al2O3 ในทิศทางต่างๆ คุณสมบัติหลัก ได้แก่:
• คริสตัลขนาดใหญ่ (สูงสุด Φ400 มม. × 500 มม.)
• แซฟไฟร์เกรดออปติกที่มีความเครียดต่ำ (ความผิดเพี้ยนของหน้าคลื่น <λ/8 @ 633 นาโนเมตร)
• คริสตัลที่ถูกเจือปน (เช่น การเจือปน Ti³⁰ สำหรับแซฟไฟร์ดาว)
ส่วนประกอบระบบหลัก
1. ระบบหลอมที่อุณหภูมิสูง
• เบ้าหลอมคอมโพสิตทังสเตน-โมลิบดีนัม (อุณหภูมิสูงสุด 2,300°C)
• เครื่องทำความร้อนกราไฟท์หลายโซน (ควบคุมอุณหภูมิ ±0.5°C)
2. ระบบการเจริญเติบโตของคริสตัล
• กลไกการดึงขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว (ความแม่นยำ ±0.01 มม.)
• ซีลหมุนของเหลวแม่เหล็ก (ควบคุมความเร็วแบบไม่มีขั้นตอน 0–30 รอบต่อนาที)
3. การควบคุมสนามความร้อน
• ควบคุมอุณหภูมิอิสระ 5 โซน (1,800–2,200°C)
• แผ่นกันความร้อนแบบปรับได้ (±2°C/ซม.)
• ระบบสูญญากาศและบรรยากาศ
• สูญญากาศสูง 10⁻⁴ Pa
• การควบคุมก๊าซผสม Ar/N₂/H₂
4. การตรวจสอบอัจฉริยะ
• การตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางคริสตัลแบบเรียลไทม์ด้วย CCD
• การตรวจจับระดับการหลอมละลายแบบมัลติสเปกตรัม
การเปรียบเทียบวิธี KY กับ CZ
| พารามิเตอร์ | วิธี KY | วิธี CZ |
| ขนาดคริสตัลสูงสุด | Φ400 มม. | Φ200 มม. |
| อัตราการเจริญเติบโต | 5–15 มม./ชม. | 20–50 มม./ชม. |
| ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง | <100/ตร.ซม. | 500–1000/ตร.ซม. |
| การบริโภคพลังงาน | 80–120 กิโลวัตต์ชั่วโมง/กก. | 50–80 กิโลวัตต์ชั่วโมง/กก. |
| การใช้งานทั่วไป | หน้าต่างออปติคอล/แผ่นเวเฟอร์ขนาดใหญ่ | สารตั้งต้น LED/เครื่องประดับ |
แอปพลิเคชันที่สำคัญ
1. หน้าต่างออปโตอิเล็กทรอนิกส์
• โดม IR ทางทหาร (การส่งผ่าน >85%@3–5 μm)
• หน้าต่างเลเซอร์ UV (ทนทานต่อความหนาแน่นพลังงาน 200 W/cm²)
2. สารตั้งต้นของสารกึ่งตัวนำ
• เวเฟอร์อิพิแทกเซียล GaN (2–8 นิ้ว, TTV <10 μm)
• สารตั้งต้น SOI (ความหยาบของพื้นผิว <0.2 นาโนเมตร)
3. สินค้าอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการบริโภค
• กระจกครอบกล้องสมาร์ทโฟน (ความแข็ง Mohs 9)
• จอแสดงผลสมาร์ทวอทช์ (ปรับปรุงความทนทานต่อรอยขีดข่วนได้ 10 เท่า)
4.วัสดุเฉพาะทาง
• เลนส์ IR ที่มีความบริสุทธิ์สูง (ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน <10⁻³ cm⁻¹)
• หน้าต่างการสังเกตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (ความคลาดเคลื่อนของรังสี: 10¹⁶ n/cm²)
ข้อดีของอุปกรณ์ปลูกคริสตัลแซฟไฟร์ Kyropoulos (KY)
อุปกรณ์การเจริญเติบโตของคริสตัลแซฟไฟร์ตามวิธี Kyropoulos (KY) มอบข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่ไม่มีใครเทียบได้ ทำให้เป็นโซลูชันที่ล้ำสมัยสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ประโยชน์หลัก ได้แก่:
1. ความสามารถสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่: สามารถปลูกคริสตัลแซฟไฟร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 12 นิ้ว (300 มม.) ช่วยให้สามารถผลิตเวเฟอร์และส่วนประกอบออปติกคุณภาพสูงสำหรับแอพพลิเคชั่นขั้นสูง เช่น อิพิแทกซี GaN และหน้าต่างระดับทหาร
2. ความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำพิเศษ: บรรลุความหนาแน่นของการเคลื่อนตัว <100/cm² ผ่านการออกแบบสนามความร้อนที่เหมาะสมที่สุดและการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิที่แม่นยำ ช่วยให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของผลึกที่เหนือกว่าสำหรับอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์
3. ประสิทธิภาพออปติกคุณภาพสูง: ส่งผ่าน >85% ในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้ถึงอินฟราเรด (400–5500 นาโนเมตร) ซึ่งมีความสำคัญสำหรับหน้าต่างเลเซอร์ UV และออปติกอินฟราเรด
4. ระบบอัตโนมัติขั้นสูง: มีกลไกการดึงที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โว (ความแม่นยำ ±0.01 มม.) และซีลหมุนของไหลแม่เหล็ก (ควบคุมแบบไม่มีขั้นตอน 0–30 รอบต่อนาที) ช่วยลดการแทรกแซงของมนุษย์และเพิ่มความสม่ำเสมอ
5. ตัวเลือกการเจือปนที่ยืดหยุ่น: รองรับการปรับแต่งด้วยสารเจือปน เช่น Cr³⁰ (สำหรับทับทิม) และ Ti³⁰ (สำหรับแซฟไฟร์ดาว) ตอบสนองตลาดเฉพาะในกลุ่มออปโตอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องประดับ
6. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ฉนวนกันความร้อนที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม (เบ้าหลอมทังสเตน-โมลิบดีนัม) ช่วยลดการใช้พลังงานลงเหลือ 80–120 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม ซึ่งสามารถแข่งขันกับวิธีการปลูกแบบอื่นๆ ได้
7. การผลิตที่ปรับขนาดได้: บรรลุผลผลิตรายเดือนมากกว่า 5,000 แผ่นด้วยเวลาในรอบที่รวดเร็ว (8–10 วันสำหรับคริสตัล 30–40 กิโลกรัม) ได้รับการรับรองจากการติดตั้งทั่วโลกมากกว่า 200 แห่ง
8. ความทนทานระดับทหาร: ประกอบด้วยการออกแบบที่ทนทานต่อรังสีและวัสดุที่ทนความร้อน (ทนได้ 10¹⁶ n/cm²) ซึ่งจำเป็นสำหรับการบินและอวกาศและการใช้พลังงานนิวเคลียร์
นวัตกรรมเหล่านี้ทำให้วิธี KY กลายเป็นมาตรฐานทองคำในการผลิตคริสตัลแซฟไฟร์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งเป็นแรงผลักดันความก้าวหน้าด้านการสื่อสาร 5G การคำนวณแบบควอนตัม และเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ
บริการ XKH
XKH นำเสนอโซลูชันแบบครบวงจรสำหรับระบบการเจริญเติบโตของคริสตัลแซฟไฟร์ ครอบคลุมการติดตั้ง การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ และการฝึกอบรมพนักงานเพื่อให้แน่ใจว่าการบูรณาการการทำงานจะราบรื่น เรามอบสูตรการเจริญเติบโตที่ผ่านการตรวจสอบล่วงหน้า (มากกว่า 50 สูตร) ที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการของอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ช่วยลดเวลาการวิจัยและพัฒนาสำหรับลูกค้าได้อย่างมาก สำหรับการใช้งานเฉพาะทาง บริการพัฒนาแบบกำหนดเองช่วยให้สามารถปรับแต่งโพรง (Φ200–400 มม.) และระบบการเจือปนสารขั้นสูง (Cr/Ti/Ni) รองรับส่วนประกอบออปติกประสิทธิภาพสูงและวัสดุที่ทนต่อรังสี
บริการเสริมมูลค่า ได้แก่ การประมวลผลหลังการเติบโต เช่น การหั่น การเจียร และการขัดเงา เสริมด้วยผลิตภัณฑ์แซฟไฟร์แบบครบครัน เช่น แผ่นเวเฟอร์ ท่อ และแผ่นพลอยเปล่า ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะสำหรับภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่เครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภคไปจนถึงอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การสนับสนุนด้านเทคนิคของเรารับประกันการรับประกัน 24 เดือนและการวินิจฉัยจากระยะไกลแบบเรียลไทม์ ช่วยให้มีเวลาหยุดทำงานน้อยที่สุดและประสิทธิภาพการผลิตที่ยั่งยืน
