Опрема за раст сафирних ингота, Чохралски CZ метод за производњу сафирних плочица од 2 до 12 инча

Опрема за раст сафирних ингота Чохралски CZ метод за производњу сафирних плочица од 2-12 инча Истакнута слика

Кратак опис:

Опрема за раст сафирних ингота (Чохралски метод) је најсавременији систем дизајниран за раст монокристала сафира високе чистоће и ниског броја дефеката. Чохралски (CZ) метод омогућава прецизну контролу брзине извлачења кристала (0,5–5 mm/h), брзине ротације (5–30 rpm) и температурних градијената у иридијумском лончићу, производећи осносиметричне кристале пречника до 12 инча (300 mm). Ова опрема подржава контролу оријентације кристала у C/A-равни, омогућавајући раст оптичког, електронског и допираног сафира (нпр. Cr³⁺ рубин, Ti³⁺ звездасти сафир).

XKH пружа комплетна решења, укључујући прилагођавање опреме (производња плочица од 2–12 инча), оптимизацију процеса (густина дефеката <100/цм²) и техничку обуку, са месечном производњом од преко 5.000 плочица за примене као што су ЛЕД подлоге, GaN епитаксија и паковање полупроводника.

Пошаљите нам имејл

Карактеристике

Принцип рада

CZ метода функционише кроз следеће кораке:
1. Топљење сировина: Al₂O₃ високе чистоће (чистоћа >99,999%) се топи у иридијумском лончићу на 2050–2100°C.
2. Увођење кристалног семена: Кристални семе се спушта у растоп, након чега следи брзо повлачење да би се формирао врат (пречника <1 мм) ради елиминације дислокација.
3. Формирање рамена и раст масе: Брзина извлачења се смањује на 0,2–1 mm/h, постепено ширећи пречник кристала до циљне величине (нпр. 4–12 инча).
4. Жарење и хлађење: Кристал се хлади брзином од 0,1–0,5°C/мин како би се минимизирало пуцање изазване термичким напрезањем.
5. Компатибилни типови кристала:
Електронски квалитет: Полупроводничке подлоге (TTV <5 μm)
Оптички квалитет: УВ ласерски прозори (пропустљивост >90% на 200 nm)
Допиране варијанте: Рубин (концентрација Cr³⁺ 0,01–0,5 теж.%), плаве сафирне цеви

Основне системске компоненте

1. Систем за топљење
Иридијумски лончић: Отпоран на 2300°C, отпоран на корозију, компатибилан са великим растопима (100–400 kg).
Индукциона пећ за грејање: Вишезонска независна контрола температуре (±0,5°C), оптимизовани термички градијенти.

2. Систем за повлачење и ротацију
Високопрецизни серво мотор: Резолуција повлачења 0,01 мм/х, ротациона концентричност <0,01 мм.
Магнетно заптивање флуидом: Бесконтактни пренос за континуирани раст (>72 сата).

3. Систем термалне контроле
ПИД контрола у затвореној петљи: Подешавање снаге у реалном времену (50–200 kW) за стабилизацију термалног поља.
Заштита инертним гасом: смеша Ar/N₂ (чистоћа 99,999%) ради спречавања оксидације.

4. Аутоматизација и праћење
Праћење пречника CCD-а: Повратне информације у реалном времену (тачност ±0,01 мм).
Инфрацрвена термографија: Прати морфологију границе чврста-течна фаза.

Поређење метода Чешке и Кентакијске

Параметар	CZ метода	KY метод
Максимална величина кристала	12 инча (300 мм)	400 mm (ингот у облику крушке)
Густина дефеката	<100/цм²	<50/цм²
Стопа раста	0,5–5 мм/х	0,1–2 мм/х
Потрошња енергије	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Апликације	ЛЕД подлоге, GaN епитаксија	Оптички прозори, велики инготи
Цена	Умерено (велика улагања у опрему)	Високо (сложен процес)

Кључне апликације

1. Полупроводничка индустрија
GaN епитаксијалне подлоге: плочице од 2–8 инча (TTV <10 μm) за микро-ЛЕД диоде и ласерске диоде.
SOI плочице: Храпавост површине <0,2 nm за 3D-интегрисане чипове.

2. Оптоелектроника
УВ ласерски прозори: Издржавају густину снаге од 200 W/cm² за литографску оптику.
Инфрацрвене компоненте: Коефицијент апсорпције <10⁻³ цм⁻¹ за термално снимање.

3. Потрошачка електроника
Футроле за камере паметних телефона: Мосова скала тврдоће 9, 10× побољшана отпорност на гребање.
Екрани паметних сатова: Дебљина 0,3–0,5 мм, пропустљивост >92%.

4. Одбрана и ваздухопловство
Прозори нуклеарног реактора: Толеранција на зрачење до 10¹⁶ n/cm².
Огледала са ласерима велике снаге: Термичка деформација <λ/20@1064 nm.

Услуге компаније XKH

1. Прилагођавање опреме
Скалабилни дизајн коморе: конфигурације Φ200–400 mm за производњу плочица од 2–12 инча.
Флексибилност допирања: Подржава допирање ретким земним металима (Er/Yb) и прелазним металима (Ti/Cr) за прилагођена оптоелектронска својства.

2. Комплетна подршка
Оптимизација процеса: Прелиминисани рецепти (50+) за ЛЕД, РФ уређаје и компоненте отпорне на зрачење.
Глобална сервисна мрежа: Даљинска дијагностика и одржавање на лицу места 24/7 са гаранцијом од 24 месеца.

3. Даљња обрада
Израда плочица: Сечење, брушење и полирање плочица величине 2–12 инча (C/A-раван).
Производи са додатом вредношћу:
Оптичке компоненте: УВ/ИР прозори (дебљине 0,5–50 мм).
Материјали за израду накита: рубин Cr³⁺ (сертификован по GIA), звездасти сафир Ti³⁺.

4. Техничко вођство
Сертификати: EMI компатибилне плочице.
Патенти: Основни патенти у иновацијама CZ методе.

Закључак

Опрема CZ методе пружа компатибилност са великим димензијама, изузетно ниске стопе дефекта и високу стабилност процеса, што је чини индустријским стандардом за ЛЕД, полупроводничке и одбрамбене примене. XKH пружа свеобухватну подршку од распоређивања опреме до пост-растуће обраде, омогућавајући клијентима да постигну исплативу производњу сафирних кристала високих перформанси.