ຜູ້ຊື້ອະລູມິນາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງລາຍໃຫຍ່ທີ່ສຸດ: ທ່ານຮູ້ຫຼາຍປານໃດກ່ຽວກັບໄພລິນ?

ຜລຶກແກ້ວໄພລິນແມ່ນປູກຈາກຜົງອາລູມີນາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ >99.995%, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການອາລູມີນາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຫຼາຍທີ່ສຸດ. ພວກມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມແຂງແຮງສູງ, ຄວາມແຂງກະດ້າງສູງ, ແລະຄຸນສົມບັດທາງເຄມີທີ່ໝັ້ນຄົງ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນສາມາດປະຕິບັດງານໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມສູງ, ການກັດກ່ອນ, ແລະຜົນກະທົບ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປ້ອງກັນປະເທດ, ເຕັກໂນໂລຊີພົນລະເຮືອນ, ເອເລັກໂຕຣນິກຈຸລະພາກ, ແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.

ຈາກຜົງອະລູມິນາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໄປສູ່ຜລຶກແກ້ວໄພລິນ

1ການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນຂອງ Sapphire 

ໃນຂະແໜງການປ້ອງກັນປະເທດ, ແກ້ວໄພລິນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສຳລັບປ່ອງຢ້ຽມອິນຟາເຣດຂອງລູກສອນໄຟ. ສົງຄາມສະໄໝໃໝ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍຳສູງໃນລູກສອນໄຟ, ແລະປ່ອງຢ້ຽມແສງອິນຟາເຣດເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນເພື່ອບັນລຸຄວາມຕ້ອງການນີ້. ໂດຍພິຈາລະນາວ່າລູກສອນໄຟປະສົບກັບຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຜົນກະທົບທາງອາກາດທີ່ຮຸນແຮງໃນລະຫວ່າງການບິນດ້ວຍຄວາມໄວສູງ, ພ້ອມກັບສະພາບແວດລ້ອມການສູ້ຮົບທີ່ຮຸນແຮງ, radome ຕ້ອງມີຄວາມແຂງແຮງສູງ, ທົນທານຕໍ່ຜົນກະທົບ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານກັບການກັດເຊາະຈາກດິນຊາຍ, ຝົນ, ແລະ ສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງອື່ນໆ. ແກ້ວໄພລິນ, ດ້ວຍການສົ່ງແສງທີ່ດີເລີດ, ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີເລີດ, ແລະ ລັກສະນະທາງເຄມີທີ່ໝັ້ນຄົງ, ໄດ້ກາຍເປັນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມສຳລັບປ່ອງຢ້ຽມອິນຟາເຣດຂອງລູກສອນໄຟ.

ຊັ້ນຮອງພື້ນ LED ເປັນຕົວແທນຂອງການນຳໃຊ້ sapphire ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ. ໄຟ LED ຖືກຖືວ່າເປັນການປະຕິວັດຄັ້ງທີສາມຫຼັງຈາກໂຄມໄຟ fluorescent ແລະ ໂຄມໄຟປະຫຍັດພະລັງງານ. ຫຼັກການຂອງ LED ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ. ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າຜ່ານເຄິ່ງຕົວນຳ, ຮູ ແລະ ເອເລັກຕຣອນຈະລວມຕົວກັນ, ປ່ອຍພະລັງງານສ່ວນເກີນໃນຮູບແບບຂອງແສງສະຫວ່າງ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ຜະລິດແສງສະຫວ່າງ. ເທັກໂນໂລຢີຊິບ LED ແມ່ນອີງໃສ່ແຜ່ນ epitaxial, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸອາຍແກັສຖືກວາງໄວ້ເປັນຊັ້ນໆເທິງຊັ້ນຮອງພື້ນ. ວັດສະດຸຊັ້ນຮອງພື້ນຫຼັກປະກອບມີຊັ້ນຮອງພື້ນຊິລິກອນ, ຊັ້ນຮອງພື້ນຊິລິກອນຄາໄບ, ແລະ ຊັ້ນຮອງພື້ນ sapphire. ໃນນັ້ນ, ຊັ້ນຮອງພື້ນ sapphire ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສຳຄັນກວ່າສອງຢ່າງອື່ນໆ, ລວມທັງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸປະກອນ, ເທັກໂນໂລຢີການກະກຽມທີ່ສົມບູນ, ການບໍ່ດູດຊຶມແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້, ການສົ່ງແສງທີ່ດີ, ແລະ ລາຄາປານກາງ. ຂໍ້ມູນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 80% ຂອງບໍລິສັດ LED ທົ່ວໂລກໃຊ້ sapphire ເປັນວັດສະດຸຊັ້ນຮອງພື້ນຂອງພວກເຂົາ.

ນອກເໜືອໄປຈາກການນຳໃຊ້ທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງແລ້ວ, ຜລຶກແກ້ວໄພລິນຍັງຖືກນຳໃຊ້ໃນໜ້າຈໍໂທລະສັບມືຖື, ອຸປະກອນການແພດ, ການຕົກແຕ່ງເຄື່ອງປະດັບ, ແລະ ເປັນວັດສະດຸປ່ອງຢ້ຽມສຳລັບເຄື່ອງມືກວດຈັບທາງວິທະຍາສາດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເລນ ແລະ ປຣິຊຶມ.

2. ຂະໜາດຕະຫຼາດ ແລະ ໂອກາດ

ໂດຍການສະໜັບສະໜູນນະໂຍບາຍ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງສະຖານະການການນຳໃຊ້ຊິບ LED, ຄວາມຕ້ອງການສຳລັບຊັ້ນຮອງພື້ນ sapphire ແລະ ຂະໜາດຕະຫຼາດຂອງມັນຄາດວ່າຈະບັນລຸການເຕີບໂຕສອງຕົວເລກ. ພາຍໃນປີ 2025, ປະລິມານການຂົນສົ່ງຊັ້ນຮອງພື້ນ sapphire ຄາດວ່າຈະບັນລຸ 103 ລ້ານຊິ້ນ (ປ່ຽນເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນ 4 ນິ້ວ), ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນການເພີ່ມຂຶ້ນ 63% ເມື່ອທຽບກັບປີ 2021, ດ້ວຍອັດຕາການເຕີບໂຕສະເລ່ຍຕໍ່ປີ (CAGR) 13% ຈາກປີ 2021 ຫາ 2025. ຂະໜາດຕະຫຼາດຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນ sapphire ຄາດວ່າຈະບັນລຸ 8 ຕື້ເຢນພາຍໃນປີ 2025, ເພີ່ມຂຶ້ນ 108% ເມື່ອທຽບກັບປີ 2021, ດ້ວຍອັດຕາການເຕີບໂຕສະເລ່ຍຕໍ່ປີ 20% ຈາກປີ 2021 ຫາ 2025. ໃນຖານະເປັນ "ຕົວກ່ອນ" ຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນ, ຂະໜາດຕະຫຼາດ ແລະ ແນວໂນ້ມການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກ sapphire ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ.

3. ການກະກຽມຜລຶກແກ້ວໄພລິນ

ນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 1891, ເມື່ອນັກເຄມີສາດຊາວຝຣັ່ງ Verneuil A. ໄດ້ປະດິດວິທີການລວມໄຟເພື່ອຜະລິດຜລຶກແກ້ວປະເສີດທຽມເປັນຄັ້ງທຳອິດ, ການສຶກສາກ່ຽວກັບການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກແກ້ວປະເສີດທຽມໄດ້ຂະຫຍາຍໄປເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງສະຕະວັດ. ໃນໄລຍະເວລານີ້, ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີໄດ້ຊຸກຍູ້ການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບເຕັກນິກການເຕີບໂຕຂອງແກ້ວປະເສີດເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກຳສຳລັບຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກທີ່ສູງຂຶ້ນ, ອັດຕາການນຳໃຊ້ທີ່ດີຂຶ້ນ, ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດ. ວິທີການ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີໃໝ່ໆຕ່າງໆໄດ້ເກີດຂຶ້ນສຳລັບການປູກຜລຶກແກ້ວປະເສີດ, ເຊັ່ນ: ວິທີການ Czochralski, ວິທີການ Kyropoulos, ວິທີການເຕີບໂຕດ້ວຍຟິມທີ່ປ້ອນດ້ວຍຂອບ (EFG), ແລະ ວິທີການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ (HEM).

3.1 ວິທີການ Czochralski ສຳລັບການປູກຜລຶກແກ້ວໄພລິນ
ວິທີການ Czochralski, ເຊິ່ງ Czochralski J. ໄດ້ລິເລີ່ມໃນປີ 1918, ຍັງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມເຕັກນິກ Czochralski (ຫຍໍ້ເປັນວິທີການ Cz). ໃນປີ 1964, Poladino AE ແລະ Rotter BD ໄດ້ນຳໃຊ້ວິທີການນີ້ເປັນຄັ້ງທຳອິດເພື່ອປູກຜລຶກແກ້ວໄພລິນ. ມາຮອດປະຈຸບັນ, ມັນໄດ້ຜະລິດຜລຶກແກ້ວໄພລິນທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງເປັນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ. ຫຼັກການດັ່ງກ່າວກ່ຽວຂ້ອງກັບການລະລາຍວັດຖຸດິບເພື່ອສ້າງເປັນແກ້ວລະລາຍ, ຈາກນັ້ນຈຸ່ມເມັດແກ້ວໄພລິນດ່ຽວລົງໃນໜ້າດິນທີ່ລະລາຍ. ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມຢູ່ທີ່ໜ້າດິນລະຫວ່າງຂອງແຂງກັບຂອງແຫຼວ, ການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຢ່າງໄວຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ແກ້ວລະລາຍແຂງຕົວຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງເມັດ ແລະ ເລີ່ມປູກຜລຶກແກ້ວດ່ຽວທີ່ມີໂຄງສ້າງແກ້ວດຽວກັນກັບເມັດ. ເມັດຈະຖືກດຶງຂຶ້ນຊ້າໆໃນຂະນະທີ່ໝຸນດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ. ໃນຂະນະທີ່ເມັດຖືກດຶງ, ແກ້ວລະລາຍຈະຄ່ອຍໆແຂງຕົວຢູ່ທີ່ໜ້າດິນ, ປະກອບເປັນແກ້ວດ່ຽວ. ວິທີການນີ້, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການດຶງຜລຶກແກ້ວອອກຈາກໜ້າດິນທີ່ລະລາຍ, ແມ່ນໜຶ່ງໃນເຕັກນິກທົ່ວໄປສຳລັບການກະກຽມຜລຶກແກ້ວດ່ຽວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ.

ຂໍ້ດີຂອງວິທີການ Czochralski ປະກອບມີ: (1) ອັດຕາການເຕີບໂຕໄວ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດຜະລິດຜລຶກດ່ຽວທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໃນເວລາສັ້ນໆ; (2) ຜລຶກເຕີບໂຕຢູ່ໜ້າຜິວທີ່ລະລາຍໂດຍບໍ່ຕ້ອງສຳຜັດກັບຝາຂອງເຕົາອົບ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນພາຍໃນ ແລະ ປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂໍ້ເສຍປຽບຫຼັກຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການປູກຜລຶກທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂະໜາດໃຫຍ່, ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການຜະລິດຜລຶກຂະໜາດໃຫຍ່.

3.2 ວິທີການ Kyropoulos ສຳລັບການປູກຜລຶກແກ້ວ Sapphire

ວິທີການ Kyropoulos, ເຊິ່ງຖືກປະດິດໂດຍ Kyropoulos ໃນປີ 1926 (ຫຍໍ້ເປັນວິທີການ KY), ມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນກັບວິທີການ Czochralski. ມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຈຸ່ມຜລຶກເມັດລົງໃນໜ້າດິນທີ່ລະລາຍ ແລະ ຄ່ອຍໆດຶງມັນຂຶ້ນໄປເພື່ອສ້າງເປັນຄໍ. ເມື່ອອັດຕາການແຂງຕົວຢູ່ທີ່ໜ້າດິນທີ່ລະລາຍ-ເມັດໝັ້ນຄົງ, ເມັດຈະບໍ່ຖືກດຶງ ຫຼື ໝຸນອີກຕໍ່ໄປ. ແທນທີ່ຈະ, ອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຈະຖືກຄວບຄຸມເພື່ອໃຫ້ຜລຶກດ່ຽວແຂງຕົວເທື່ອລະກ້າວຈາກດ້ານເທິງລົງມາ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ສ້າງເປັນຜລຶກດ່ຽວ.

ຂະບວນການ Kyropoulos ຜະລິດຜລຶກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງຕ່ຳ, ມີຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນທີ່ເໝາະສົມ.

3.3 ວິທີການເຕີບໂຕດ້ວຍຟິມທີ່ກຳນົດຂອບ (EFG) ສຳລັບການປູກຜລຶກແກ້ວໄພລິນ
ວິທີການ EFG ແມ່ນເທັກໂນໂລຢີການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກທີ່ມີຮູບຮ່າງ. ຫຼັກການຂອງມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການວາງສິ່ງລະລາຍທີ່ມີຈຸດລະລາຍສູງລົງໃນແມ່ພິມ. ສິ່ງລະລາຍຈະຖືກດຶງຂຶ້ນໄປທາງເທິງຂອງແມ່ພິມຜ່ານການກະທຳຂອງເສັ້ນເລືອດຝອຍ, ບ່ອນທີ່ມັນສຳຜັດກັບຜລຶກເມັດ. ເມື່ອເມັດຖືກດຶງອອກ ແລະ ສິ່ງລະລາຍແຂງຕົວ, ຈະເກີດຜລຶກດຽວ. ຂະໜາດ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງຂອບແມ່ພິມຈຳກັດຂະໜາດຂອງຜລຶກ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການນີ້ມີຂໍ້ຈຳກັດບາງຢ່າງ ແລະ ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບຜລຶກແກ້ວໄພລິນທີ່ມີຮູບຮ່າງເຊັ່ນ: ທໍ່ ແລະ ໂປຣໄຟລ໌ຮູບຕົວ U.

3.4 ວິທີການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ (HEM) ສຳລັບການປູກຜລຶກແກ້ວໄພລິນ
ວິທີການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນສຳລັບການກະກຽມຜລຶກແກ້ວໄພລິນຂະໜາດໃຫຍ່ໄດ້ຖືກປະດິດຂຶ້ນໂດຍ Fred Schmid ແລະ Dennis ໃນປີ 1967. ລະບົບ HEM ມີລັກສະນະການກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ການຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມໃນລະລາຍ ແລະ ຜລຶກທີ່ເປັນເອກະລາດ, ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ດີ. ມັນຜະລິດຜລຶກແກ້ວໄພລິນໄດ້ງ່າຍໂດຍມີການເຄື່ອນທີ່ຕ່ຳ ແລະ ຂະໜາດໃຫຍ່.

ຂໍ້ດີຂອງວິທີການ HEM ປະກອບມີການບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃນເຕົາອົບ, ຜລຶກ, ແລະເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່, ເຊິ່ງຊ່ວຍລົບລ້າງການດຶງເຊັ່ນດຽວກັບວິທີການ Kyropoulos ແລະ Czochralski. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງຂອງມະນຸດ ແລະ ຫຼີກລ່ຽງຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຜລຶກທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນໄຫວທາງກົນຈັກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຜົນສະທ້ອນຂອງການແຕກ ແລະ ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜລຶກ. ວິທີການນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜລຶກຂະໜາດໃຫຍ່ເຕີບໃຫຍ່, ງ່າຍຕໍ່ການໃຊ້ງານ, ແລະ ມີທ່າແຮງໃນການພັດທະນາທີ່ດີ.

ໂດຍນຳໃຊ້ຄວາມຊ່ຽວຊານຢ່າງເລິກເຊິ່ງໃນການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກແກ້ວໄພລິນ ແລະ ການປະມວນຜົນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, XKH ໃຫ້ບໍລິການວິທີແກ້ໄຂແຜ່ນເວເຟີໄພລິນແບບກຳນົດເອງແບບຄົບວົງຈອນ ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອການນຳໃຊ້ໃນຂະແໜງປ້ອງກັນປະເທດ, LED, ແລະ ອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ. ນອກເໜືອໄປຈາກໄພລິນ, ພວກເຮົາຍັງສະໜອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຢ່າງຄົບຊຸດ ລວມທັງແຜ່ນເວເຟີຊິລິກອນຄາໄບ (SiC), ແຜ່ນເວເຟີຊິລິກອນ, ສ່ວນປະກອບເຊລາມິກ SiC, ແລະ ຜະລິດຕະພັນຄວດສ໌. ພວກເຮົາຮັບປະກັນຄຸນນະພາບ, ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື, ແລະ ການສະໜັບສະໜູນດ້ານວິຊາການທີ່ດີເລີດໃນທຸກວັດສະດຸ, ຊ່ວຍໃຫ້ລູກຄ້າບັນລຸປະສິດທິພາບທີ່ໂດດເດັ່ນໃນການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ້າວໜ້າ.