设备

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  • 蓝宝石晶体CZ,KY,EFG 生长炉 90-400kg 生长炉

    知明蓝宝石晶体CZ、KY生长炉(90-400kg)
    上海知明鑫材料科技有限公司推出的蓝宝石晶体CZ、KY生长炉,适用于高品质蓝宝石晶体的生长,广泛应用于半导体、LED、光学和其他高科技领域

知明蓝宝石长晶技术:

上海知明鑫材料科技有限公司作为蓝宝石晶体CZ、KY、EFG 生长炉(90-400kg)的供应商,致力于为客户提供高品质的蓝宝石生长设备。我们的生长炉设备采用先进的技术和精密的控制系统,适用于高质量蓝宝石晶体的生长,广泛应用于半导体、LED、光学及其他高科技领域。作为设备供应商,我们通过与知名制造商合作,为客户提供高效且可靠的蓝宝石生长解决方案,满足不同客户的需求。

随着蓝宝石在半导体、LED照明和光学材料等高科技领域的需求日益增加,蓝宝石生长设备的市场也在不断扩展。上海知明鑫材料科技有限公司凭借在全球市场的采购网络,能够为客户提供优质的设备,同时提供专业的售后服务,确保设备的顺利运行和高效产出。在蓝宝石产业快速发展的背景下,我们将继续为客户提供更具竞争力的产品和服务,助力客户在不断变化的市场环境中获得成功。
 


 

知明蓝宝石生长炉解决方案:

知明发展
 

KY蓝宝石长晶技术自2000年以来经历了显著的发展,特别是在晶体重量和尺寸的逐步增大方面。初期,KY蓝宝石晶体的重量通常在几十公斤左右,尺寸相对较小,适用于一些精密小型应用。随着技术的进步和市场需求的增加,蓝宝石晶体的重量逐渐增加,生长炉的尺寸也从最初的几十公斤发展到90-400kg的大型生长炉,晶体尺寸逐步扩大至超过10英寸,满足了半导体、LED和光学等领域对大尺寸、高质量蓝宝石晶体的需求。
 

同时,CZ法的蓝宝石长晶技术也在不断进步。自上世纪90年代初期以来,CZ法生长的蓝宝石晶体主要用于小尺寸和低端应用,但随着设备技术的提升,CZ法也开始逐步支持更大尺寸的晶体生长。如今,CZ法广泛应用于LED基板和其他低到中端应用领域,晶体重量可达到150kg左右,虽然在光学质量和晶体均匀性上相比KY法略逊一筹,但在生产效率和成本上具有明显优势。
 

EFG法则主要以其在光学领域的精度和高质量著称。该技术自20世纪90年代末期推出以来,始终保持在高端市场,尤其在光学窗、相机镜头和军事防护领域有广泛应用。EFG法支持较小但高纯度的晶体生长,晶体尺寸通常在10英寸以下,虽然单次生长产量较低,但其在光学透明度、折射率一致性及缺陷控制方面的表现非常出色。
 

上海知明鑫材料科技有限公司紧跟行业发展步伐,不仅提供先进的蓝宝石生长设备,还具备自主技术,能够支持超大型蓝宝石晶体的生长,确保为客户提供高效、高质量的生长解决方案。通过持续优化技术和设备,知明在蓝宝石长晶技术领域不断推动创新与发展,满足半导体、LED、光学等多个高端行业的需求。
 

知明发展

年份

晶体重量

气泡含量

其他晶体检测标准

2000-2005

10-50kg

气泡含量较高,晶体纯度不稳定

主要检测光学质量和机械强度,晶体均匀性和缺陷检测较为粗略

2006-2010

50-150kg

气泡含量有所下降,晶体纯度逐步提高

引入X射线、激光扫描等检测技术,提升晶体光学性能和均匀性

2011-2015

150-250kg

气泡含量显著下降,晶体光学质量和表面质量提高

引入更精确的缺陷检测技术,如红外成像和电子显微镜等,确保晶体质量

2016-2020

250-400kg

气泡含量极大降低,晶体纯度和均匀性提升

采用三维CT扫描、同步辐射等先进技术,确保内部结构、表面光洁度符合标准

2021年至今

400kg及以上

气泡含量接近零,纯度和质量达到极高标准

使用表面形貌扫描、精密X射线衍射分析等技术,确保最佳质量和性能



 




2、知明蓝宝石生长炉

规格:

  • 蓝宝石晶体重量:30 - 400 kg
  • 过程高度自动化
  • 专用适应性软件
  • 电阻加热
  • 工作气氛:真空
  • 真空度,托:2*10^-6
  • 所需面积,平方米:12-15
  • 重量,公斤:3000(根据实际设计可能有所增加)
  • 功率,千瓦:100-200
 

技术阶段:
 

加载坩埚:
 

  • 将原料放入坩埚中,为后续的晶体生长做好准备。
  • 抽空工作空间至残余压力6x10^-5托;
  • 在真空环境下进行蓝宝石的生长过程,确保无污染气体影响晶体的生长。
 

将原材料加热至2100摄氏度并熔化:
 

  • 加热过程通过电阻加热将蓝宝石原材料熔化,适应不同的生长方法。
  • CZ法:在加热过程中,控制温度梯度和晶体的生长速度,通常用于小到中型蓝宝石的生长,晶体结构较为均匀,适用于LED和低到中端应用。
  • KY法:采用更精细的温度控制,使得晶体质量更加稳定,适用于大尺寸蓝宝石的生长,广泛应用于半导体、LED及光学领域。
  • EFG法:该方法采用更高精度的温控和真空度控制,适合生长高纯度、高质量的小尺寸蓝宝石,特别应用于高精密光学领域。
 

播种:

  • 在适当的温度下,将种晶加入熔融原料中,以开始晶体生长过程。
  • CZ法:采用相对简单的播种方法,通过晶体的逐渐长大形成稳定的晶体结构。
  • KY法:播种技术较为精细,确保更大尺寸晶体的均匀生长。
  • EFG法:采用精确的播种技术,确保晶体的均匀性和光学性能。
 

以设定速度降低功率:

  • 控制生长过程中的冷却速率,以确保晶体的质量。
  • CZ法:冷却过程较为迅速,适用于中低端应用的快速生产。
  • KY法:冷却速度更加平稳,确保较大的晶体尺寸和较低的缺陷率。
  • EFG法:冷却过程极为缓慢,确保晶体的纯度和光学质量
 

特性

CZ法生长炉

KY法生长炉

EFG法生长炉

晶体重量范围

10-150 kg

50-400 kg

30-100 kg

晶体尺寸

通常较小,适用于小型应用(直径6-8英寸)

中大尺寸,适用于半导体、LED、高功率光电等领域(直径8-12英寸)

中小尺寸,适用于高光学需求、精密仪器(直径6-8英寸)

晶体质量

光学性能相对较低,纯度和均匀性差;较多内含物或气泡

较高的光学质量,气泡和内含物少,晶体均匀性较好

高光学质量,几乎无内含物,适用于高精度光学应用

气泡含量

较高,适用于低要求的应用,如低端光电、建筑等

较低,适用于高精度光学和半导体应用

极低,满足高标准的光学、半导体应用

光学性能

透光率和折射率较低,适用于一般光学应用

透光率较高,适用于LED和其他高光学要求的领域

极高的透光率,几乎无色差和瑕疵,适用于光学窗口

晶体缺陷

缺陷较多,包括裂纹、气泡、内含物等

较少缺陷,晶体均匀性好

几乎无缺陷,表面光滑,适用于高要求的光学镜头

主要应用领域

LED基板、建筑、低端光学和电子应用

半导体、LED、光学镜头、大功率光电器件、手机显示屏

高精度光学应用(光学窗口、相机镜头、军用设备等)

技术成熟度

较早,技术稳定,广泛应用

技术逐步成熟,适应更广泛的高端需求

先进,专注于高端市场,技术精密

适用的气氛和真空度

一般真空度和气氛要求,适用于普通生产需求

高真空度控制,适用于高质量晶体的生长

更高的真空度和更精细的气氛控制,适用于特殊需求

设备复杂性

较简单,操作较为直观

较复杂,适应更高技术要求,需更精密的控制系统

高度复杂,需高精度控制,设备和操作要求较高

主要优势

适合大规模生产,生产效率高,成本低

适合高端应用,晶体质量好,满足LED、半导体需求

高质量、高纯度,适用于光学精密应用

 




3、知明蓝宝石生长炉成果检验
 

符合晶体结构和缺陷标准

  • 晶体结构完整性:KY法生长的蓝宝石晶体应保持完整的晶体结构,无明显裂纹、气泡、内含物、位错等缺陷。位错密度通常要求在低于 10^4 位错/平方厘米 的水平。
     

  • 内含物和气泡:晶体内不允许有较大内含物或气泡,尤其是应用于光学或高精度半导体领域时。晶体的透明度应非常高,无明显污染物。
     

  • 表面缺陷:表面应无裂纹、划痕、色斑等外观缺陷,表面应平整光滑。

 


符合光学性能标准

  • 透光率:KY法生长的蓝宝石通常用于高光学性能要求的应用,因此透光率必须符合标准。蓝宝石的透光率在紫外光、可见光、红外光波段应达到较高水平。特别是在 紫外光波段,其透光率应超过 80%-90%,在可见光和红外波段的透光率也应保持较高。
     

  • 折射率:蓝宝石的标准折射率约为 1.76,折射率应在规定范围内,并且在不同的波长下保持稳定。
     

  • 颜色一致性:蓝宝石晶体应具有一致的透明性,无明显色差或瑕疵。

 


符合化学成分标准

  • 纯度要求:蓝宝石主要由 铝(Al)氧(O) 组成,其他元素(如铁、钛、镁等)含量必须控制在非常低的水平。蓝宝石的杂质含量通常需控制在 0.1% 以下,以保证其光学和机械性能。
     

  • 金属杂质:尤其是对用于半导体和LED基板的蓝宝石,其杂质含量要求特别严格,特别是 等元素的含量要保持在极低的水平。
     

  • 表面清洁度:蓝宝石表面应清洁无尘,尤其是用于光学和半导体应用时,表面污染物(如油脂、灰尘等)必须去除。
     

 


机械性能标准

  • 硬度:蓝宝石的摩氏硬度为 9,是非常坚硬的材料。硬度测试是评估蓝宝石机械性能的重要指标。
     

  • 抗压强度:对于防弹玻璃或高功率光学应用,蓝宝石的抗压强度至关重要。KY法生长的蓝宝石应能承受高压环境而不易碎裂。
     

  • 抗划痕能力:蓝宝石的高硬度使其具有非常强的抗划痕能力。标准要求蓝宝石的表面在高强度摩擦下不易留下划痕。

     



4、知明蓝宝石生长炉展示