ອຸປະກອນການເຕີບໃຫຍ່ຂອງໂລຫະ Sapphire ວິທີການ Czochralski CZ ສຳລັບການຜະລິດແຜ່ນ Sapphire ຂະໜາດ 2 ນິ້ວ-12 ນິ້ວ
ຫຼັກການເຮັດວຽກ
ວິທີການ CZ ດຳເນີນການຜ່ານຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປນີ້:
1. ການລະລາຍວັດຖຸດິບ: Al₂O₃ ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ (ຄວາມບໍລິສຸດ >99.999%) ຖືກລະລາຍໃນເຕົາອົບອິຣິເດຍທີ່ອຸນຫະພູມ 2050–2100°C.
2. ການນຳສະເໜີຜລຶກເມັດພັນ: ຜລຶກເມັດພັນຖືກຫຼຸດລົງໃນນ້ຳລະລາຍ, ຕາມດ້ວຍການດຶງຢ່າງໄວວາເພື່ອສ້າງເປັນຄໍ (ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ <1 ມມ) ເພື່ອກຳຈັດການເຄື່ອນຍ້າຍ.
3. ການສ້າງບ່າໄຫລ່ ແລະ ການເຕີບໂຕຂອງຕົວມັນເອງ: ຄວາມໄວໃນການດຶງຫຼຸດລົງເຫຼືອ 0.2–1 ມມ/ຊມ, ຄ່ອຍໆຂະຫຍາຍເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຜລຶກໃຫ້ເປັນຂະໜາດເປົ້າໝາຍ (ເຊັ່ນ 4–12 ນິ້ວ).
4. ການຫົດຕົວ ແລະ ການເຮັດໃຫ້ເຢັນ: ຜລຶກຖືກເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງທີ່ 0.1–0.5°C/ນາທີ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຕກທີ່ເກີດຈາກຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນ.
5. ປະເພດຜລຶກທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້:
ຊັ້ນເອເລັກໂຕຣນິກ: ວັດສະດຸເຊມິຄອນດັກເຕີ (TTV <5 μm)
ຊັ້ນຮຽນ Optical: ປ່ອງຢ້ຽມເລເຊີ UV (ການສົ່ງຜ່ານ >90%@200 nm)
ຊະນິດທີ່ມີສານປະສົມ: Ruby (ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ Cr³⁺ 0.01–0.5 wt.%), ທໍ່ sapphire ສີຟ້າ
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງລະບົບ
1. ລະບົບການລະລາຍ
ເຕົາ Iridium Crucible: ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມ 2300°C, ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ, ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໂລຫະລະລາຍຂະໜາດໃຫຍ່ (100–400 ກິໂລກຣາມ).
ເຕົາອົບຄວາມຮ້ອນແບບອິນດັກຊັນ: ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແບບເອກະລາດຫຼາຍເຂດ (±0.5°C), ການປັບລະດັບຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ.
2. ລະບົບດຶງ ແລະ ໝຸນ
ມໍເຕີເຊີໂວທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ: ຄວາມລະອຽດການດຶງ 0.01 ມມ/ຊົ່ວໂມງ, ສູນກາງໝູນ <0.01 ມມ.
ປະທັບຕານ້ຳແມ່ເຫຼັກ: ການສົ່ງຕໍ່ແບບບໍ່ສຳຜັດ ສຳລັບການເຕີບໂຕຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (>72 ຊົ່ວໂມງ).
3. ລະບົບຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ
ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ PID: ການປັບພະລັງງານແບບເວລາຈິງ (50–200 kW) ເພື່ອສະຖຽນລະພາບຂອງສະໜາມຄວາມຮ້ອນ.
ການປ້ອງກັນອາຍແກັສທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ: ສ່ວນປະສົມ Ar/N₂ (ຄວາມບໍລິສຸດ 99.999%) ເພື່ອປ້ອງກັນການຜຸພັງ.
4. ລະບົບອັດຕະໂນມັດ ແລະ ການຕິດຕາມກວດກາ
ການຕິດຕາມກວດກາເສັ້ນຜ່າສູນກາງ CCD: ການຕອບສະໜອງແບບທັນທີ (ຄວາມແມ່ນຍໍາ ±0.01 ມມ).
ກ້ອງວັດແທກອຸນຫະພູມອິນຟາເຣດ: ຕິດຕາມກວດກາຮູບຮ່າງຂອງພື້ນຜິວລະຫວ່າງຂອງແຂງກັບຂອງແຫຼວ.
ການປຽບທຽບວິທີການ CZ ທຽບກັບ KY
| ພາລາມິເຕີ | ວິທີ CZ | ວິທີ KY |
| ຂະໜາດຜລຶກສູງສຸດ | 12 ນິ້ວ (300 ມມ) | 400 ມມ (ແທ່ງຮູບຊົງໝາກແພຣ) |
| ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກຜ່ອງ | <100/ຊມ² | <50/ຊມ² |
| ອັດຕາການເຕີບໂຕ | 0.5–5 ມມ/ຊມ | 0.1–2 ມມ/ຊມ |
| ການບໍລິໂພກພະລັງງານ | 50–80 ກິໂລວັດໂມງ/ກິໂລກຣາມ | 80–120 ກິໂລວັດໂມງ/ກິໂລກຣາມ |
| ແອັບພລິເຄຊັນ | ຊັ້ນຮອງພື້ນ LED, GaN epitaxy | ປ່ອງຢ້ຽມທາງແສງ, ແທ່ງຂະໜາດໃຫຍ່ |
| ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ປານກາງ (ການລົງທຶນອຸປະກອນສູງ) | ສູງ (ຂະບວນການທີ່ສັບສົນ) |
ແອັບພລິເຄຊັນຫຼັກ
1. ອຸດສາຫະກຳເຄິ່ງຕົວນຳ
ຊັ້ນໃຕ້ດິນ GaN Epitaxial: ເວເຟີຂະໜາດ 2–8 ນິ້ວ (TTV <10 μm) ສຳລັບ Micro-LED ແລະ ໄດໂອດເລເຊີ.
SOI ເວເຟີ: ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ <0.2 nm ສຳລັບຊິບປະສົມປະສານ 3D.
2. ອອບໂຕອີເລັກໂທຣນິກ
ປ່ອງຢ້ຽມເລເຊີ UV: ທົນທານຕໍ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ 200 W/cm² ສຳລັບລະບົບ optical lithography.
ອົງປະກອບອິນຟາເຣດ: ສຳປະສິດການດູດຊຶມ <10⁻³ cm⁻¹ ສຳລັບການຖ່າຍພາບຄວາມຮ້ອນ.
3. ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ
ຝາປິດກ້ອງຖ່າຍຮູບໂທລະສັບສະຫຼາດ: ຄວາມແຂງຂອງ Mohs 9, ປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຮອຍຂີດຂ່ວນ 10 ເທົ່າ.
ໜ້າຈໍສະມາດວັອດ: ຄວາມໜາ 0.3–0.5 ມມ, ການສົ່ງຜ່ານແສງ >92%.
4. ການປ້ອງກັນປະເທດ ແລະ ອາວະກາດ
ປ່ອງຢ້ຽມເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ: ຄວາມທົນທານຕໍ່ລັງສີສູງເຖິງ 10¹⁶ n/cm².
ກະຈົກເລເຊີພະລັງງານສູງ: ການຜິດຮູບແບບຄວາມຮ້ອນ <λ/20@1064 nm.
ການບໍລິການຂອງ XKH
1. ການປັບແຕ່ງອຸປະກອນ
ການອອກແບບຫ້ອງທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້: ການຕັ້ງຄ່າ Φ200–400 ມມ ສຳລັບການຜະລິດເວເຟີຂະໜາດ 2–12 ນິ້ວ.
ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການໃຊ້ສານເສີມ: ຮອງຮັບການໃຊ້ສານເສີມໂລຫະທີ່ຫາຍາກ (Er/Yb) ແລະ ໂລຫະປະສົມ (Ti/Cr) ສຳລັບຄຸນສົມບັດທາງອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ປັບແຕ່ງໃຫ້ເໝາະສົມ.
2. ການສະໜັບສະໜູນແບບຄົບວົງຈອນ
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການ: ສູດອາຫານທີ່ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນລ່ວງໜ້າ (50+) ສຳລັບ LED, ອຸປະກອນ RF, ແລະ ອົງປະກອບທີ່ແຂງກະດ້າງດ້ວຍລັງສີ.
ເຄືອຂ່າຍການບໍລິການທົ່ວໂລກ: ການວິນິດໄສທາງໄກ 24/7 ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາຢູ່ສະຖານທີ່ ພ້ອມດ້ວຍການຮັບປະກັນ 24 ເດືອນ.
3. ການປະມວນຜົນແບບຕໍ່ເນື່ອງ
ການຜະລິດແຜ່ນເວເຟີ: ຊອຍ, ບົດ, ແລະ ຂັດເງົາສຳລັບແຜ່ນເວເຟີຂະໜາດ 2–12 ນິ້ວ (ແຜ່ນ C/A).
ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີມູນຄ່າເພີ່ມ:
ອົງປະກອບທາງດ້ານແສງ: ປ່ອງຢ້ຽມ UV/IR (ຄວາມໜາ 0.5–50 ມມ).
ວັດສະດຸເກຣດເຄື່ອງປະດັບ: ເພັດ Cr³⁺ (ຮັບຮອງໂດຍ GIA), ເພັດດາວ Ti³⁺.
4. ຜູ້ນຳດ້ານວິຊາການ
ໃບຢັ້ງຢືນ: ເວເຟີທີ່ສອດຄ່ອງກັບ EMI.
ສິດທິບັດ: ສິດທິບັດຫຼັກໃນນະວັດຕະກໍາວິທີການ CZ.
ສະຫຼຸບ
ອຸປະກອນວິທີການ CZ ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນຂະໜາດໃຫຍ່, ອັດຕາຂໍ້ບົກຜ່ອງຕໍ່າຫຼາຍ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາສໍາລັບການນໍາໃຊ້ LED, semiconductor, ແລະ ປ້ອງກັນປະເທດ. XKH ໃຫ້ການສະໜັບສະໜູນທີ່ສົມບູນແບບຕັ້ງແຕ່ການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນຈົນເຖິງການປະມວນຜົນຫຼັງການເຕີບໂຕ, ຊ່ວຍໃຫ້ລູກຄ້າສາມາດບັນລຸການຜະລິດຜລຶກ sapphire ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.









