Hoʻoulu ʻia nā kristal Sapphire mai ka pauka alumina hoʻomaʻemaʻe kiʻekiʻe me ka maʻemaʻe o> 99.995%, e hoʻolilo iā lākou i wahi koi nui loa no ka alumina maʻemaʻe kiʻekiʻe. Hōʻike lākou i ka ikaika kiʻekiʻe, ka paʻakikī kiʻekiʻe, a me nā waiwai kemika paʻa, e hiki ai iā lākou ke hana i nā wahi paʻakikī e like me ke kiʻekiʻe o ka wela, ka ʻino, a me ka hopena. Hoʻohana nui ʻia lākou i ka pale aupuni, ka ʻenehana kīwila, microelectronics, a me nā māla ʻē aʻe.
Mai ka pauka alumina maʻemaʻe kiʻekiʻe a hiki i nā kristal sapphire
1. Nā mea nui o ka Sapphire
I ka ʻāpana pale, hoʻohana nui ʻia nā kristal sapphire no nā puka makani infrared missile. Ke koi nei ke kaua hou i ka pololei kiʻekiʻe i nā missiles, a ʻo ka puka aniani infrared he mea koʻikoʻi e hoʻokō ai i kēia koi. Ke noʻonoʻo nei i ka ʻike ʻana o nā missiles i ka wela aerodynamic a me ka hopena i ka wā o ka lele wikiwiki, me nā wahi hakakā koʻikoʻi, pono i ka radome ke loaʻa i ka ikaika kiʻekiʻe, ka hopena o ka hopena, a me ka hiki ke pale aku i ka erosion mai ke one, ka ua, a me nā kūlana ʻino ʻē aʻe. ʻO nā kristal Sapphire, me kā lākou hoʻouna māmā maikaʻi loa, nā waiwai mechanical kiʻekiʻe, a me nā ʻano kemika kūpaʻa, ua lilo i mea kūpono no nā puka makani infrared missile.
Hōʻike nā substrates LED i ka noi nui loa o ka sapphire. Manaʻo ʻia ke kukui LED ʻo ke kolu o ka huli ʻana ma hope o nā kukui fluorescent a me nā kukui mālama ola. ʻO ke kumu o nā LED e pili ana i ka hoʻololi ʻana i ka ikehu uila i ka ikehu māmā. I ka wā e hele ai kēia manawa i loko o kahi semiconductor, hui pū nā lua a me nā electrons, e hoʻokuʻu ana i ka ikehu keu ma ke ʻano o ka mālamalama, a hoʻopuka i ka mālamalama. Hoʻokumu ʻia ka ʻenehana chip LED ma luna o nā wafers epitaxial, kahi e waiho ʻia ai nā mea kinoea i ka papa ma ka papa ma luna o kahi substrate. ʻO nā mea pāpaʻi koʻikoʻi e pili ana i nā substrate silika, nā substrate silicon carbide, a me nā substrate sapphire. Ma waena o kēia mau mea, hāʻawi nā substrate sapphire i nā pōmaikaʻi nui ma mua o nā mea ʻelua ʻē aʻe, me ka paʻa ʻana o ka hāmeʻa, ka ʻenehana hoʻomākaukau oʻo, ʻaʻole i komo i ka mālamalama ʻike ʻia, ka transmittance māmā maikaʻi, a me ke kumu kūʻai maʻalahi. Hōʻike ka ʻikepili i ka 80% o nā hui LED honua e hoʻohana i ka sapphire i kā lākou mea substrate.
Ma waho aʻe o nā noi i ʻōlelo ʻia ma mua, hoʻohana ʻia nā kristal sapphire i nā pale kelepona paʻa, nā mea lapaʻau, nā mea hoʻonaninani, a me nā mea puka makani no nā mea ʻike ʻepekema like ʻole e like me nā lens a me nā prisms.
2. Ka nui o ka Makeke a me na Manawa
Ke alakaʻi ʻia e ke kākoʻo kulekele a me ka hoʻonui ʻana i nā hiʻohiʻona noiʻi o nā chips LED, ke koi ʻia nei ke koi no nā substrates sapphire a me ka nui o kā lākou mākeke e hoʻokō i ka ulu pālua. Ma ka makahiki 2025, manaʻo ʻia ka nui o ka hoʻouna ʻana o nā substrates sapphire a hiki i 103 miliona mau ʻāpana (i hoʻololi ʻia i 4-inch substrates), e hōʻike ana i ka piʻi ʻana o 63% i hoʻohālikelike ʻia me 2021, me kahi hui ulu makahiki ulu (CAGR) o 13% mai 2021 a 2025. ʻO ka nui o ka mākeke o ka sapphire ¥ 2 billion e manaʻo ʻia e piʻi i ka 10% ¥. hoʻohālikelike ʻia me 2021, me kahi CAGR o 20% mai 2021 a 2025. Ma ke ʻano he "precursor" i nā substrates, ʻike ʻia ka nui o ka mākeke a me ka ulu ʻana o nā kristal sapphire.
3. Ka hoomakaukau ana i na kristal Sapphire
Mai ka makahiki 1891, i ka manawa mua i haku ai ka mea chemist Palani Verneuil A. i ke ano o ka hui ana o ke ahi no ka hana mua ana i na keleka makamae, ua hala ke a'o i ka ulu ana o ke aniani sapphire artificial ma luna o ho'okahi haneli. I loko o kēia manawa, ua hoʻoikaika ka holomua o ka ʻepekema a me ka ʻenehana i ka noiʻi nui ʻana i nā ʻenehana ulu sapphire e hoʻokō i nā koi ʻoihana no ka maikaʻi o ke aniani kiʻekiʻe, hoʻomaikaʻi i ka nui o ka hoʻohana ʻana, a hoʻemi i nā kumukūʻai hana. Ua puka mai nā ʻano hana a me nā ʻenehana hou no ka ulu ʻana i nā kristal sapphire, e like me ke ʻano Czochralski, ke ʻano Kyropoulos, ke ʻano hoʻoulu kiʻiʻoniʻoni i wehewehe ʻia (EFG), a me ke ʻano hoʻololi wela (HEM).
3.1 Ke ʻano Czochralski no ka ulu ʻana i nā kristal sapphire
ʻO ke ʻano Czochralski, i paionia e Czochralski J. i ka makahiki 1918, ʻike ʻia hoʻi ʻo Czochralski technique (i hoʻopau ʻia ʻo ke ʻano Cz). I ka makahiki 1964, ua hoʻohana mua ʻo Poladino AE a me Rotter BD i kēia ʻano hana e ulu ai i nā kristal sapphire. I kēia lā, ua hana ʻo ia i ka nui o nā kristal sapphire kiʻekiʻe. ʻO ke kumumanaʻo ka hoʻoheheʻe ʻana i ka mea maka e hoʻoheheʻe ʻia, a laila kaomi i kahi hua aniani hoʻokahi i loko o ka ʻili heheʻe. Ma muli o ka ʻokoʻa ʻana o ka mahana ma ke kikowaena paʻa-wai, hiki mai ka supercooling, e hoʻoheheʻe ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana ma luna o ka ʻili o ka hua a hoʻomaka e ulu i kahi aniani hoʻokahi me ke ʻano aniani like me ka hua. Huki mālie ʻia ka hua i luna i ka wā e kaʻawili ai i kekahi wikiwiki. Ke huki ʻia ka hua, paʻa mālie ka hoʻoheheʻe ʻana ma ka interface, e hana ana i hoʻokahi aniani. ʻO kēia ʻano hana, e pili ana i ka huki ʻana i kahi aniani mai ka hoʻoheheʻe ʻana, ʻo ia kekahi o nā ʻenehana maʻamau no ka hoʻomākaukau ʻana i nā kristal hoʻokahi kiʻekiʻe.
ʻO nā mea maikaʻi o ke ʻano Czochralski: (1) ka ulu wikiwiki ʻana, hiki ke hana i nā kristal hoʻokahi kiʻekiʻe i ka manawa pōkole; (2) ulu nā kristal ma ka ʻili heheʻe me ka ʻole o ka hoʻopili ʻana me ka paia crucible, e hōʻemi pono ana i ke koʻikoʻi kūloko a hoʻomaikaʻi i ka maikaʻi kristal. Eia nō naʻe, ʻo kahi drawback nui o kēia ʻano ka paʻakikī i ka ulu ʻana i nā crystals nui-diameter, ʻaʻole kūpono ia no ka hana ʻana i nā kristal nui-nui.
3.2 ʻO ke ʻano Kyropoulos no ka ulu ʻana i nā kristal sapphire
ʻO ke ʻano Kyropoulos, i haku ʻia e Kyropoulos i ka makahiki 1926 (i hoʻopau ʻia ʻo ke ʻano KY), e like me ke ʻano Czochralski. Hoʻokomo ʻia i kahi aniani hua i loko o ka ʻili heheʻe a huki mālie iā ia i luna a lilo i ʻāʻī. I ka wā e paʻa ai ka paʻa paʻa ʻana ma ka hui melt-seed, ʻaʻole huki hou ʻia ka hua. Akā, hoʻomalu ʻia ka helu hoʻoluʻu e ʻae i ka kristal hoʻokahi e paʻa mālie mai luna a i lalo, a laila e hana i kahi aniani hoʻokahi.
ʻO ke kaʻina hana Kyropoulos e hoʻopuka i nā kristal me ka maikaʻi kiʻekiʻe, haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, nui, a maikaʻi hoʻi ke kumu kūʻai.
3.3 Keʻano no ka uluʻana i nā kristal sapphire
ʻO ke ʻano EFG kahi ʻenehana ulu kristal. Hoʻokomo ʻia kāna kumukānāwai i ka hoʻoheheʻe ʻana i kahi heheʻe kiʻekiʻe i loko o kahi mole. Huki ʻia ka heheʻe i ka piko o ka mold ma o ka hana capillary, kahi e hoʻopili ai i ke aniani hua. Ke huki ʻia ka hua a paʻa ka hoʻoheheʻe ʻana, puka mai kahi aniani hoʻokahi. ʻO ka nui a me ke ʻano o ka ʻaoʻao mold e kaupalena i nā ana aniani. No laila, loaʻa i kēia ʻano nā palena a kūpono loa ia no nā kristal sapphire i hoʻohālikelike ʻia e like me nā paipu a me nā ʻano U.
3.4 Heat Exchange Method (HEM) no ka ulu ʻana i nā Crystal Sapphire
ʻO ke ala hoʻololi wela no ka hoʻomākaukau ʻana i nā kristal sapphire nui i hana ʻia e Fred Schmid a me Dennis i ka makahiki 1967. ʻO ka ʻōnaehana HEM e hōʻike ana i ka insulation thermal maikaʻi loa, ka mana kūʻokoʻa o ka gradient wela i ka heheʻe a me ke aniani, a me ka mana maikaʻi. Hoʻopuka maʻalahi ia i nā kristal sapphire me ka haʻahaʻa haʻahaʻa a me ka nui.
ʻO nā mea maikaʻi o ke ʻano HEM, ʻo ia ka nele o ka neʻe ʻana i ka crucible, crystal, a me ka mea wela i ka wā o ka ulu ʻana, e hoʻopau ana i nā hana huki e like me nā mea ma nā ʻano Kyropoulos a me Czochralski. Hoʻemi kēia i ka hoʻopili ʻana o ke kanaka a pale aku i nā hemahema aniani i hana ʻia e ka neʻe mechanical. Hoʻohui ʻia, hiki ke hoʻomalu ʻia ka helu hoʻoluʻu e hōʻemi i ke koʻikoʻi wela a me ka hopena o ka haki ʻana a me nā hemahema dislocation. ʻO kēia ʻano hana e hiki ai i ka ulu ʻana o nā kristal nui nui, maʻalahi ke hana, a paʻa i nā manaʻo hoʻomohala hoʻohiki.
Ke hoʻohana nei i ka ʻike hohonu i ka ulu ʻana o ke aniani sapphire a me ka hoʻoponopono pololei ʻana, hāʻawi ʻo XKH i nā hopena maʻamau sapphire wafer maʻamau i hoʻohālikelike ʻia i nā noi pale, LED, a me optoelectronics. Ma waho aʻe o ka sapphire, hāʻawi mākou i ka piha piha o nā mea semiconductor hana kiʻekiʻe e like me nā wafers silicon carbide (SiC), wafers silicon, SiC ceramic component, a me nā huahana quartz. Hoʻopaʻa mākou i ka maikaʻi ʻokoʻa, hilinaʻi, a me ke kākoʻo ʻenehana i nā mea āpau, e kōkua ana i nā mea kūʻai aku e hoʻokō i ka hana holomua ma nā noiʻi ʻenehana a me nā noiʻi noiʻi.
Ka manawa hoʻouna: ʻAukake-29-2025