Пећ за раст кристала сафира, метода KY Киропулоса за производњу сафирних плочица и оптичких прозора

Кратак опис:

Ова опрема за раст сафирних кристала користи међународно водећу Киропулову (KY) методу, посебно дизајнирану за раст монокристала сафира великог пречника са малим бројем дефеката. KY метода омогућава прецизну контролу извлачења кристала, брзине ротације и температурних градијената, омогућавајући раст сафирних кристала пречника до 300 мм на високим температурама (2000–2200°C). XKH-ови KY-методски системи се широко користе у индустријској производњи сафирних плочица C/A-равни од 2–12 инча и оптичких прозора, постижући месечни капацитет од 20 јединица. Опрема подржава процесе допирања (нпр. допирање Cr³⁰ за синтезу рубина) и пружа квалитет кристала са:

Густина дислокација <100/цм²

Пропусност >85% на 400–5500 nm

Пошаљите нам имејл

Карактеристике

Принцип рада

Основни принцип KY методе укључује топљење Al₂O₃ сировина високе чистоће у волфрамовом/молибденском лончићу на 2050°C. Клица се спушта у растоп, након чега следи контролисано извлачење (0,5–10 mm/h) и ротација (0,5–20 rpm) како би се постигао усмерени раст α-Al₂O₃ монокристала. Кључне карактеристике укључују:

• Кристали великих димензија (макс. Φ400 mm × 500 mm)
• Сафир оптичког квалитета са ниским напрезањем (дисторзија таласног фронта <λ/8 @ 633 nm)
• Допирани кристали (нпр. допирање Ti³⁰ за звездасти сафир)

Основне системске компоненте

1. Систем за топљење на високој температури
• Композитни лончић од волфрама и молибдена (макс. температура 2300°C)
• Вишезонски графитни грејач (контрола температуре ±0,5°C)

2. Систем за раст кристала
• Серво механизам за повлачење (прецизност ±0,01 мм)
• Ротационо заптивање са магнетним флуидом (континуална регулација брзине од 0–30 о/мин)

3. Контрола термалног поља
• 5-зонска независна контрола температуре (1800–2200°C)
• Подесиви топлотни штит (градијент ±2°C/cm)
• Систем за вакуум и атмосферу
• 10⁻⁴ Pa високи вакуум
• Контрола мешаног гаса Ar/N₂/H₂

4. Интелигентно праћење
• CCD праћење пречника кристала у реалном времену
• Вишеспектрална детекција нивоа топљења

Поређење метода KY и CZ

Параметар	KY метод	CZ метода
Максимална величина кристала	Φ400 mm	Φ200 mm
Стопа раста	5–15 мм/х	20–50 мм/х
Густина дефеката	<100/цм²	500–1000/цм²
Потрошња енергије	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Типичне примене	Оптички прозори/велике плочице	ЛЕД подлоге/накит

Кључне апликације

1. Оптоелектронски прозори
• Војне инфрацрвене куполе (пропустљивост >85%@3–5 μm)
• UV ласерски прозори (издржавају густину снаге од 200 W/cm²)

2. Полупроводничке подлоге
• GaN епитаксијалне плочице (2–8 инча, TTV <10 μm)
• SOI подлоге (храпавост површине <0,2 nm)

3. Потрошачка електроника
• Заштитно стакло камере паметног телефона (тврдоћа по Мосовој скали 9)
• Екрани паметних сатова (10× побољшање отпорности на гребање)

4. Специјализовани материјали
• ИЦ оптика високе чистоће (коефицијент апсорпције <10⁻³ cm⁻¹)
• Прозори за посматрање нуклеарног реактора (толеранција зрачења: 10¹⁶ n/cm²)

Предности опреме за узгој кристала сафира компаније Киропулос (Кентуки)

Опрема за раст сафирних кристала, заснована на Киропуловој (Кентуки), нуди ненадмашне техничке предности, позиционирајући је као најсавременије решење за производњу у индустријским размерама. Кључне предности укључују:

1. Могућност узгоја великог пречника: Способан је за узгој кристала сафира пречника до 300 мм, што омогућава производњу плочица и оптичких компоненти са високим приносом за напредне примене као што су GaN епитаксија и прозори војног квалитета.

2. Ултра-ниска густина дефеката: Постиже густину дислокација <100/цм² кроз оптимизовани дизајн термичког поља и прецизну контролу температурног градијента, обезбеђујући врхунски интегритет кристала за оптоелектронске уређаје.

3. Висококвалитетне оптичке перформансе: Омогућава пропустљивост >85% у видљивом и инфрацрвеном спектру (400–5500 nm), што је кључно за УВ ласерске прозоре и инфрацрвену оптику.

4. Напредна аутоматизација: Садржи серво механизме за повлачење (прецизност ±0,01 мм) и ротационе заптивке са магнетним флуидом (континуирана контрола од 0–30 о/мин), минимизирајући људску интервенцију и побољшавајући конзистентност.

5. Флексибилне опције допирања: Подржава прилагођавање са допантима као што су Cr³⁰ (за рубин) и Ti³⁰ (за звездасти сафир), задовољавајући нишна тржишта у оптоелектроници и накиту.

6. Енергетска ефикасност: Оптимизована топлотна изолација (волфрам-молибденски лончић) смањује потрошњу енергије на 80–120 kWh/kg, што је конкурентно алтернативним методама узгоја.

7. Скалабилна производња: Постиже месечну производњу од преко 5.000 плочица са брзим циклусима (8–10 дана за кристале од 30–40 кг), што је потврђено у преко 200 глобалних инсталација.

8. Издржљивост војног нивоа: Укључује дизајн отпоран на зрачење и материјале отпорне на топлоту (издржава 10¹⁶ n/cm²), што је неопходно за ваздухопловне и нуклеарне примене.
Ове иновације учвршћују KY методу као златни стандард за производњу високоперформансних сафирних кристала, покрећући напредак у 5G комуникацијама, квантном рачунарству и одбрамбеним технологијама.

XKH услуге

XKH пружа свеобухватна решења по принципу „кључ у руке“ за системе за раст сафирних кристала, која обухватају инсталацију, оптимизацију процеса и обуку особља како би се осигурала беспрекорна оперативна интеграција. Испоручујемо претходно валидиране рецепте за раст (50+) прилагођене различитим индустријским потребама, значајно смањујући време истраживања и развоја за клијенте. За специјализоване примене, услуге развоја по мери омогућавају прилагођавање шупљина (Φ200–400 mm) и напредне системе допирања (Cr/Ti/Ni), подржавајући високоперформансне оптичке компоненте и материјале отпорне на зрачење.

Услуге са додатом вредношћу укључују обраду након раста, као што су сечење, брушење и полирање, допуњене комплетним асортиманом производа од сафира као што су плочице, цеви и бланкови драгог камења. Ове понуде покривају секторе од потрошачке електронике до ваздухопловства. Наша техничка подршка гарантује 24-месечну гаранцију и даљинску дијагностику у реалном времену, осигуравајући минимално време застоја и одрживу ефикасност производње.