Peć za rast kristala safira KY Kyropoulosova metoda za proizvodnju safirnih pločica i optičkih prozora

Kratki opis:

Ova oprema za rast safirnih kristala koristi međunarodno vodeću Kyropoulosovu (KY) metodu, posebno dizajniranu za rast monokristala safira velikog promjera s niskim brojem defekata. KY metoda omogućuje preciznu kontrolu izvlačenja kristala sjemena, brzine rotacije i temperaturnih gradijenata, omogućujući rast safirnih kristala promjera do 300 mm na visokim temperaturama (2000–2200 °C). XKH-ovi KY-metodni sustavi široko se koriste u industrijskoj proizvodnji safirnih pločica i optičkih prozora C/A-ravnine od 2 do 12 inča, postižući mjesečnu proizvodnju od 20 jedinica. Oprema podržava procese dopiranja (npr. dopiranje Cr³⁰ za sintezu rubina) i pruža kvalitetu kristala sa:

Gustoća dislokacija <100/cm²

Transmitancija >85% pri 400–5500 nm

Pošaljite nam e-poštu

Značajke

Princip rada

Osnovni princip KY metode uključuje taljenje visokočistog Al₂O₃ sirovog materijala u lončiću od volframa/molibdena na 2050 °C. Kristalna sjemenska tvar se spušta u talinu, nakon čega slijedi kontrolirano izvlačenje (0,5–10 mm/h) i rotacija (0,5–20 rpm) kako bi se postigao usmjereni rast α-Al₂O₃ monokristala. Ključne značajke uključuju:

• Kristali velikih dimenzija (maks. Φ400 mm × 500 mm)
• Safir optičke kvalitete niskog naprezanja (izobličenje valne fronte <λ/8 @ 633 nm)
• Dopirani kristali (npr. dopiranje Ti³⁰ za zvjezdasti safir)

Osnovne komponente sustava

1. Sustav za taljenje na visokim temperaturama
• Kompozitni lončić od volframa i molibdena (maks. temperatura 2300 °C)
• Višezonski grafitni grijač (regulacija temperature ±0,5 °C)

2. Sustav za rast kristala
• Servo pogonjeni mehanizam za povlačenje (preciznost ±0,01 mm)
• Magnetsko rotacijsko brtvilo (kontinuirana regulacija brzine od 0–30 o/min)

3. Upravljanje toplinskim poljem
• 5-zonska neovisna kontrola temperature (1800–2200 °C)
• Podesivi toplinski štit (±2°C/cm gradijent)
• Sustav vakuuma i atmosfere
• 10⁻⁴ Pa visoki vakuum
• Kontrola miješanog plina Ar/N₂/H₂

4. Inteligentno praćenje
• CCD praćenje promjera kristala u stvarnom vremenu
• Višespektralno otkrivanje razine taline

Usporedba metoda KY i CZ

Parametar	KY metoda	CZ metoda
Maks. veličina kristala	Φ400 mm	Φ200 mm
Stopa rasta	5–15 mm/h	20–50 mm/h
Gustoća defekata	<100/cm²	500–1000/cm²
Potrošnja energije	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Tipične primjene	Optički prozori/velike pločice	LED podloge/nakit

Ključne primjene

1. Optoelektronički prozori
• Vojne IR kupole (propusnost >85% pri 3–5 μm)
• UV laserski prozori (podnose gustoću snage 200 W/cm²)

2. Poluvodičke podloge
• GaN epitaksijalne pločice (2–8 inča, TTV <10 μm)
• SOI podloge (hrapavost površine <0,2 nm)

3. Potrošačka elektronika
• Zaštitno staklo kamere pametnog telefona (tvrdoća po Mohsovoj skali 9)
• Zasloni pametnih satova (10× poboljšanje otpornosti na ogrebotine)

4. Specijalizirani materijali
• Visokočista IR optika (koeficijent apsorpcije <10⁻³ cm⁻¹)
• Prozori za promatranje nuklearnog reaktora (tolerancija zračenja: 10¹⁶ n/cm²)

Prednosti opreme za rast safirnih kristala tvrtke Kyropoulos (KY)

Oprema za rast safirnih kristala temeljena na metodi Kyropoulos (KY) nudi neusporedive tehničke prednosti, pozicionirajući je kao vrhunsko rješenje za industrijsku proizvodnju. Ključne prednosti uključuju:

1. Mogućnost velikog promjera: Sposoban za uzgoj safirnih kristala promjera do 300 mm, što omogućuje visokoprinosnu proizvodnju pločica i optičkih komponenti za napredne primjene poput GaN epitaksije i vojnih prozora.

2. Ultra niska gustoća defekata: Postiže gustoće dislokacija <100/cm² optimiziranim dizajnom toplinskog polja i preciznom kontrolom temperaturnog gradijenta, osiguravajući vrhunski integritet kristala za optoelektroničke uređaje.

3. Visokokvalitetne optičke performanse: Pruža propusnost >85% u vidljivom do infracrvenom spektru (400–5500 nm), što je ključno za UV laserske prozore i infracrvenu optiku.

4. Napredna automatizacija: Ima servo mehanizme za povlačenje (preciznost ±0,01 mm) i rotacione brtve s magnetskim fluidom (kontinuirana kontrola 0–30 o/min), što minimizira ljudsku intervenciju i poboljšava konzistentnost.

5. Fleksibilne mogućnosti dopiranja: Podržava prilagodbu s dopantima poput Cr³⁰ (za rubin) i Ti³⁰ (za zvjezdasti safir), zadovoljavajući nišne tržišta u optoelektronici i nakitu.

6. Energetska učinkovitost: Optimizirana toplinska izolacija (volfram-molibdenski lonac) smanjuje potrošnju energije na 80–120 kWh/kg, što je konkurentno alternativnim metodama uzgoja.

7. Skalarna proizvodnja: Postiže mjesečnu proizvodnju od 5000+ pločica s brzim ciklusima (8–10 dana za kristale od 30–40 kg), što je potvrđeno u više od 200 globalnih instalacija.

8. Izdržljivost vojne klase: Uključuje dizajn otporan na zračenje i materijale otporne na toplinu (podnosi 10¹⁶ n/cm²), što je ključno za zrakoplovne i nuklearne primjene.
Ove inovacije učvršćuju KY metodu kao zlatni standard za proizvodnju visokoučinkovitih safirnih kristala, potičući napredak u 5G komunikacijama, kvantnom računarstvu i obrambenim tehnologijama.

XKH usluge

XKH pruža sveobuhvatna rješenja po principu "ključ u ruke" za sustave rasta safirnih kristala, koja obuhvaćaju instalaciju, optimizaciju procesa i obuku osoblja kako bi se osigurala besprijekorna operativna integracija. Isporučujemo prethodno validirane recepte za rast (50+) prilagođene različitim industrijskim potrebama, značajno smanjujući vrijeme istraživanja i razvoja za klijente. Za specijalizirane primjene, usluge razvoja po narudžbi omogućuju prilagodbu šupljina (Φ200–400 mm) i napredne sustave dopiranja (Cr/Ti/Ni), podržavajući visokoučinkovite optičke komponente i materijale otporne na zračenje.

Usluge s dodanom vrijednošću uključuju obradu nakon rasta, kao što su rezanje, brušenje i poliranje, uz kompletan asortiman safirnih proizvoda poput pločica, cijevi i praznih komada dragog kamenja. Ove ponude zadovoljavaju sektore od potrošačke elektronike do zrakoplovstva. Naša tehnička podrška jamči 24-mjesečno jamstvo i daljinsku dijagnostiku u stvarnom vremenu, osiguravajući minimalno vrijeme zastoja i održivu učinkovitost proizvodnje.