사파이어 웨이퍼 Al2O3 8인치 C 평면 A 평면 M 평면 KY 이중 슬라이드 닦은 SSP

1992년, 일본 공학자 슈지 나카무라 (Shuji Nakamura) 는 가안 (GaN) 에피타시얼 레이어를 준비하기 위해 사피르 기판을 성공적으로 활용하여 파란색 LED의 생산을 달성함으로써 현장에 혁명을 일으켰습니다.이 돌파구는 파란색과 녹색 LED의 개발에 급속한 확장을 초래했습니다.사파이어: 극도로 높은 경직성과 높은 온도에서 안정적인 물리적 및 화학적 특성과 함께 뛰어난 광학 성능으로 알려져 있습니다.점차 블루와 그린 LED 생산의 주류 선택이되었습니다..

사파이어 웨이퍼는 애니소트로피를 나타내며, C 평면 <0001은 사파이어의 가장 일반적으로 사용되는 결정 평면입니다. 다른 주요 결정 평면에는 A 평면 <11-20>, M 평면 <1-100>,그리고 R 평면 <1-102>.
모리브덴 디섬피드 (MoS2) 의 단 결정 얇은 필름은 비정형 사파이르 기판에 재배될 수 있다.비정형 사파이어 기판은 끝면 결정의 방향이 C축 <0001>에서 A축 <11-20> 또는 M축 <1-100>로 약간 기울어지는 기판을 의미합니다.일반적으로 0.5도에서 6도 사이입니다.
사파이어 웨이퍼는 광학 창문, 운반기 및 패널로도 사용될 수 있습니다. 사파이어의 높은 강도와 안정적인 물리적 및 화학적 특성으로 인해그것은 또한 크라이블과 같은 다양한 기능 제품 생산에 사용됩니다., 베어링, 가스켓 및 기타 부품.

성격

1사피어 웨이퍼의 우수한 광학적 특성은 그것을 광학적 부품에 이상적인 재료로 만듭니다. 사피어는 높은 전파 성능을 가지고 있습니다.특히 자외선에서 근 적외선 (150nm ~ 5500nm)약 1의 굴절 지수가 있습니다.76이 특성 들 은 높은 정확성 광학 기기 들 에서 사피르 를 널리 사용 하는 데 이바지 하였다.

2전자적 특성에 있어서 사피르 웨이퍼는 넓은 대역간간 물질 (약 9.9 eV) 으로 고전압 및 고주파 전자 장치에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.고 단열과 낮은 다이 일렉트릭 손실 때문에, 사파이어는 일반적으로 반도체 장치의 기판 재료로 사용되며, 특히 높은 전자 이동성 트랜지스터 (HEMT) 및 갈륨 나트라이드 (GaN) 기반 장치와 같은 응용 프로그램에서 사용됩니다.

3사피어 웨이퍼는 9의 모스 경도가 다이아몬드 다음으로 높으며, 착용 저항과 스크래치 저항의 측면에서 탁월한 장점을 제공합니다.고압과 충격에 견딜 수 있습니다..

4사피어 웨이퍼는 또한 약 25 W/m · K의 매우 높은 열 전도성을 가지고 있으며, 고온 환경에서 안정적인 물리적 및 화학적 특성을 유지할 수 있습니다.2054°C의 높은 녹는점과 낮은 열 확장 계수 (8.4 x 10^-6/K), 사피어 웨이퍼는 고온 응용 프로그램에서 차원 안정성을 유지할 수 있습니다.

응용 프로그램:

사파이어 웨이퍼 는 높은 투명성, 단단성, 화학적 안정성 으로 알려진 재료 의 일종 이며, 그 결과 여러 가지 탁월 한 특성 이 있다.그들은 전자 제품 제조에 널리 사용됩니다, 광학 장치 및 정밀 기기. 아래는 주요 응용 분야 중 일부입니다:

1광학 장치:
광학 장비에서 렌즈, 창문, 포라라이저 등으로 사용됩니다.
고급 레이저 절단, 용접 및 표시 기계에서 사파이어 렌즈는 레이저 출력을 보호하고 안정화하여 장비의 정확성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
2정밀 기기:
정밀 기기에서 위치 요소, 베어링, 부싱 등으로 사용됩니다.
시계 제조에서 사파이어 웨이퍼는 운동의 흔들리는 코어, 시계 덮개, 케이스 등에 사용되며 스크래치 저항성, 자외선 보호 및 미용성을 향상시킵니다.
3전자제품:
휴대 전화 카메라 보호 유리, 패널 보호, 지문 센서 등에 사용됩니다.
제품 경화, 투명성 및 마모 저항성을 향상시켜 고급 전자 시장에서 광범위한 응용 프로그램을 찾습니다.

사피르의 긴 결정 방법의 소개

최초의 합성 보석이 1902년에 화염융합 방법을 사용하여 얻어진 이래로, 인공 사파이어 결정 성장에 대한 다양한 기술이 계속 발전해 왔습니다.화염 융합 방법과 같은 십여 개 이상의 결정 성장 방법을 낳았습니다., Czochralski 방법 및 수열 방법 이 각 방법에는 각 분야에서 다른 응용과 함께 자신의 장단점이 있습니다.현재 사용 중인 주요 산업 공정은 수열 방법, Czochralski 방법, 가장자리 정의 필름 공급 성장 (EFG) 방법, 수직 수평 경사 동결 (VHGF) 방법.다음 섹션에서는 사피르의 전형적인 결정 성장 방법을 소개합니다..

1화염 핵융합 방법 (버뉴일 공정)

베르누엘 공정은 불꽃융합법으로도 알려져 있습니다. 유명한 프랑스 화학자 아우구스트 빅토르 루이 베르누엘의 이름을 따서 명명되었습니다.누가 보석 합성을 위한 상업적으로 실현 가능한 첫 번째 방법을 발명했습니까?1902년에 그는 "불융합"방법을 발견했고, 오늘날에도 합성 보석 생산에 있어 비용 효율적인 방법으로 사용되고 있습니다.베르누엘 공정은 화염 핵융합 보석 물질의 대부분을 공급합니다.일반적으로 루비와 파란색 사피르의 합성에 사용되는 것 외에도, 화염 융합 방법은 또한 스피넬, 합성 코룬드, 합성 스타 루비,합성 파란색 사피라, 그리고 합성 스트론슘 티타나트, 시장에서 사용할 수있는 다른 많은 보석들 중 하나입니다.

2키로폴로스 방법

키로폴로스 방법 (Kyropoulos Method) 은 1926년 키로폴로스가 크리스탈 성장을 위해 처음 제안했다. 그 후 상당한 기간 동안,이 방법은 주로 큰 크기의 하러이드 결정의 준비와 연구를 위해 사용되었습니다.1960년대와 1970년대에, 구 소련에서 무사토프의 개선으로, 이 방법은 단일 결정 사피르,Czochralski 방법이 부족할 때 큰 사파이어 결정의 생산을 위한 효과적인 방법 중 하나입니다키로폴로스 방법을 사용하여 재배 된 결정은 고품질, 저렴한 비용으로 대규모 산업 생산에 적합합니다.

현재 전 세계적으로 LED에 사용되는 사파이어 기판의 약 70%는 키로폴로스 방법 또는 다양한 수정 된 버전을 사용하여 재배됩니다.LED 제조에서 사파이어 기판의 중요성은 많은 연구 논문에서 잘 기록되어 있습니다.중국에서는 대부분의 사파이어 크리스탈 성장 기업들이 키로폴로스 방법을 사용합니다.

이 방법을 사용하여 재배된 결정은 일반적으로 梨 모양의 외모를 가지고 있으며 재배된 크기의 크기의 크기에 비해 10~30mm 크기의 지름에 도달할 수 있습니다.키로폴로스 방법은 큰 지름의 사파이어 단 결정을 재배하는 효과적이고 성숙한 기술이며 큰 크기의 사파이어 결정을 성공적으로 생산했습니다.최근 뉴스 12월 22일크리스탈?? 크리스탈 연구소와 자회사 크리스탈 링 전자 공학은 공동으로 최신 혁신적 업적을 개발.

3크리스탈 성장 방법 - Czochralski 방법

Czochralski 방법, 또한 Czochralski 과정 또는 단순히 CZ 방법으로 알려져 있으며, 크리스터를 용액에서 추출하는 기술입니다.1916 년 폴란드 화학자 인 Jan Czochralski 가 발견 한 것1950년 미국의 벨 연구소에서 단일 결정 게르마늄을 재배하기 위해 개발되었습니다.다른 과학자들이 실리콘과 같은 반도체 단일 결정의 재배를 위해 채택되었습니다.이 방법은 무색의 사파이어, 루비, 유트륨 알루미늄 그라넷, 가돌리늄 갈리움 그라넷과 같은 중요한 보석 결정을 재배 할 수 있습니다.,스피넬, 스피넬

Czochralski 방법은 용액에서 단일 결정을 재배하는 가장 중요한 방법 중 하나입니다.대용량 애플리케이션에 가장 일반적으로 사용되는 Czochralski 방법은 인덕션 가열 크라이블 Czochralski 방법입니다.용조 재료의 선택은 성장하는 결정에 따라 달라지며 이리디움, 몰리브덴, 플래티넘, 그래피트 및 높은 녹는 지점 산화질소와 같은 물질을 포함 할 수 있습니다.실용적 적용이리디움 크라이블은 사피르에 대한 오염이 가장 적지만 매우 비싸고 더 높은 비용을 초래합니다.텅스텐과 몰리브덴 크라이블은 더 저렴하지만 더 많은 오염을 일으킬 수 있습니다..

Czochralski-CZ 방법의 결정 성장 과정은 녹기를 형성하기 위해 원료를 녹는 지점까지 가열하고, 한 개의 결정 씨앗을 사용하여 녹기의 표면과 접촉하는 것을 포함한다.씨앗과 녹음물 사이의 고체-액성 인터페이스의 온도 차이는 저냉각을 유발합니다.그 결과, 용액은 씨앗의 표면에 굳어지게 되고, 씨앗과 같은 구조를 가진 하나의 결정이 자란다.씨앗 은 회전 하는 동안 점진적 으로 조절 된 속도 로 위로 당겨진다, 용액이 씨앗의 액체-고체 인터페이스에서 점차적으로 굳어지고, 축적 대칭을 가진 단일 크리스탈 잉크를 형성 할 수 있습니다.

4EFG 방법 - 가장자리 정의 필름 공급 성장

엣지 정의 필름 피드 성장 (EFG) 방법은 1960년대에 영국에서 하롤드 라벨과 소련에서 스테파노프에 의해 처음 독립적으로 발명되었습니다.그것은 녹은 재료에서 직접 결정 빈자리를 성장하는 거의 네트워크 모양 기술입니다이 방법은 Czochralski 방법의 변형이며 전통적인 결정 성장 기술보다 여러 장점을 제공합니다.

EFG는 산업 생산에서 인공 결정의 광범위한 기계 처리에 대한 필요성을 극복하여 재료 절감과 생산 비용을 줄입니다.원하는 모양으로 결정의 직접 성장을 허용, 방대한 형성 과정의 필요성을 제거합니다.

EFG 방법의 주요 장점 중 하나는 재료 효율입니다.

5HEM 방법 - 열 교환기 방법

1969년, F. 슈미드와 D. 비에치니키는 슈미드-비에치니키 방법이라고 알려진 새로운 결정 성장 방법을 발명했으며, 이후 1972년에 열 교환기 방법 (HEM) 으로 개명되었다.HEM 방법은 큰 크기를 재배하는 가장 성숙한 기술 중 하나로 돋보인다, 고품질의 사파이어, 축, m 축 또는 r 축을 따라 결정 성장 방향, 일반적으로 축 방향을 사용합니다.

원리: HEM 방법은 열을 제거하기 위해 열 교환기를 사용하여 결정 성장 구역 내에서 수직 온도 경사도를 만들어 내며, 아래쪽 영역은 상위 영역보다 차갑습니다.이 경사도는 열 교환기에 있는 가스 흐름 (보통 헬륨) 을 조절하고, 바닥에서 위로 녹음물의 점진적 응고를 촉진하기 위해 난방 전력을 변화시켜 조절된다., 결정이 형성됩니다.

HEM 프로세스의 주목할 만한 특징은 다른 결정 성장 방법과 달리 고체-액체 인터페이스가 녹음물의 표면 아래에 잠겨 있다는 것입니다.이 침몰 은 열 및 기계적 장애 를 억제 하는 데 도움 이 된다, 인터페이스에서 균일한 온도 경사율을 초래하여 균일한 결정 성장을 촉진합니다. 이 균일한 성장 환경은 결정의 화학적 균일성을 향상시킵니다.더 높은 품질의 결정으로 이어집니다.또한, 인시투 응열은 HEM 응고 순환의 일부이기 때문에 결함 밀도는 다른 방법에 비해 종종 낮습니다.

다양한 특수 모양의 재료를 재배할 수 있는 능력. 그러나 결함 수치를 줄이는 것은 여전히 과제입니다. 결과적으로 EFG는 비 표준 재료를 재배하는 데 더 일반적으로 사용됩니다.최근 몇 년 동안 기술의 발전으로, EFG는 또한 금속 유기화학 증기 퇴적 (MOCVD) 에피타시얼 기판에 사용되는 재료에서도 어느 정도 응용을 발견했습니다.

FAQ

Q:전자 애플리케이션에서 사피어 웨이퍼를 사용하는 장점은 무엇입니까?
A:사파이어 웨이퍼는 높은 열전도성, 전기 단열성, 화학적 무력성, 높은 온도에 대한 저항성 등의 장점을 제공합니다.고전력 전자 장치에 사용하기에 적합하도록 만드는 것, LED, RF 부품.

Q:사파이어 웨이퍼는 고온 애플리케이션에 사용될 수 있습니까? 어떤 특성이 그러한 환경에 적합하게 만듭니다?

A:사파이어 웨이퍼는 높은 녹는점 (약 2054 ° C), 우수한 열 전도성 및 열 안정성으로 인해 고온 애플리케이션에 이상적입니다.이 특성 들 은 사파이어 웨이퍼 가 극심 한 열 조건 에서 구조적 무결 과 성능 을 유지 할 수 있게 해 준다.

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