SSP/DSP de pla C de 12 polzades amb oblia de safir
Diagrama detallat
Introducció de Sapphire
L'oblia de safir és un material de substrat monocristall fet d'òxid d'alumini sintètic d'alta puresa (Al₂O₃). Els grans cristalls de safir es cultiven mitjançant mètodes avançats com el Kyropoulos (KY) o el mètode d'intercanvi de calor (HEM), i després es processen mitjançant tall, orientació, mòlta i polit de precisió. A causa de les seves excepcionals propietats físiques, òptiques i químiques, l'oblia de safir juga un paper irreemplaçable en els camps dels semiconductors, l'optoelectrònica i l'electrònica de consum d'alta gamma.
Mètodes de síntesi de safir convencionals
| Mètode | Principi | Avantatges | Aplicacions principals |
|---|---|---|---|
| Mètode de Verneuil(Fusió de Flama) | La pols d'Al₂O₃ d'alta puresa es fon en una flama oxihidrògena, les gotes se solidifiquen capa per capa sobre una llavor. | Baix cost, alta eficiència, procés relativament senzill | Safirs de qualitat gemma, materials òptics primerencs |
| Mètode Czochralski (CZ) | L'Al₂O₃ es fon en un gresol i s'estira lentament cap amunt un cristall de sembra per fer créixer el cristall. | Produeix cristalls relativament grans amb bona integritat | Cristalls làser, finestres òptiques |
| Mètode Kyropoulos (KY) | El refredament lent controlat permet que el cristall creixi gradualment dins del gresol | Capaç de fer créixer cristalls de gran mida i baixa tensió (desenes de quilograms o més) | substrats LED, pantalles de telèfons intel·ligents, components òptics |
| Mètode HEM(Intercanvi de calor) | El refredament comença des de la part superior del gresol, els cristalls creixen cap avall des de la llavor | Produeix cristalls molt grans (fins a centenars de quilograms) amb una qualitat uniforme | Grans finestres òptiques, aeroespacial, òptica militar |
Orientació del cristall
| Orientació / Pla | Índex de Miller | Característiques | Aplicacions principals |
|---|---|---|---|
| Pla C | (0001) | Perpendicular a l'eix c, superfície polar, àtoms disposats uniformement | LED, díodes làser, substrats epitaxials de GaN (els més utilitzats) |
| Pla A | (11-20) | Paral·lela a l'eix c, superfície no polar, evita els efectes de polarització | Epitaxia de GaN no polar, dispositius optoelectrònics |
| Pla M | (10-10) | Paral·lel a l'eix c, no polar, alta simetria | Epitaxia de GaN d'alt rendiment, dispositius optoelectrònics |
| Pla R | (1-102) | Inclinat a l'eix c, excel·lents propietats òptiques | Finestres òptiques, detectors d'infrarojos, components làser |
Especificació de la oblia de safir (personalitzable)
| Ítem | Oblies de safir de 430 μm de pla C d'1 polzada (0001) | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Gruix | 430 μm +/- 25 μm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 5 μm | |
| ARC | < 5 μm | |
| WARP | < 5 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| 25 peces en un embalatge de casset o en un embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 2 polzades de pla C (0001) i 430 μm | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Gruix | 430 μm +/- 25 μm | |
| Orientació plana primària | Pla A (11-20) +/- 0,2° | |
| Longitud plana primària | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 10 μm | |
| ARC | < 10 μm | |
| WARP | < 10 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| 25 peces en un embalatge de casset o en un embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 3 polzades de pla C (0001) i 500 μm | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Gruix | 500 μm +/- 25 μm | |
| Orientació plana primària | Pla A (11-20) +/- 0,2° | |
| Longitud plana primària | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 15 μm | |
| ARC | < 15 μm | |
| WARP | < 15 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| 25 peces en un embalatge de casset o en un embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 4 polzades de pla C (0001) i 650 μm | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Gruix | 650 μm +/- 25 μm | |
| Orientació plana primària | Pla A (11-20) +/- 0,2° | |
| Longitud plana primària | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 20 μm | |
| ARC | < 20 μm | |
| WARP | < 20 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| 25 peces en un embalatge de casset o en un embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 1300 μm i pla C de 6 polzades (0001) | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Gruix | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Orientació plana primària | Pla A (11-20) +/- 0,2° | |
| Longitud plana primària | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 25 μm | |
| ARC | < 25 μm | |
| WARP | < 25 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| 25 peces en un embalatge de casset o en un embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 8 polzades de pla C (0001) i 1300 μm | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Gruix | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| ARC | < 30 μm | |
| WARP | < 30 μm | |
| Neteja / Embalatge | Neteja de sales blanques de classe 100 i envasat al buit, | |
| Embalatge d'una sola peça. | ||
| Ítem | Oblies de safir de 12 polzades de pla C (0001) i 1300 μm | |
| Materials de cristall | 99.999%, alta puresa, Al2O3 monocristal·lí | |
| Grau | Prime, preparat per a l'Epi | |
| Orientació de la superfície | Pla C(0001) | |
| Pla C fora d'angle respecte a l'eix M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Diàmetre | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Gruix | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Polit d'un sol costat | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (SSP) | Superfície posterior | Triturat fi, Ra = 0,8 μm a 1,2 μm |
| Polit de doble cara | Superfície frontal | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| (DSP) | Superfície posterior | Epi-polit, Ra < 0,2 nm (per AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| ARC | < 30 μm | |
| WARP | < 30 μm | |
Procés de producció de galeta de safir
-
Creixement de cristalls
-
Cultivar boles de safir (100–400 kg) utilitzant el mètode Kyropoulos (KY) en forns de creixement de cristalls dedicats.
-
-
Perforació i conformació de lingots
-
Utilitzeu un canó de perforació per processar la bola en lingots cilíndrics amb diàmetres de 2 a 6 polzades i longituds de 50 a 200 mm.
-
-
Primer recuit
-
Inspeccioneu els lingots per detectar defectes i realitzeu el primer recuit a alta temperatura per alleujar la tensió interna.
-
-
Orientació del cristall
-
Determineu l'orientació precisa del lingot de safir (per exemple, pla C, pla A, pla R) utilitzant instruments d'orientació.
-
-
Tall amb serra multifilar
-
Talleu el lingot en làmines primes segons el gruix necessari utilitzant un equip de tall multifilar.
-
-
Inspecció inicial i segon recuit
-
Inspeccioneu les oblies tallades (gruix, planitud, defectes superficials).
-
Si cal, torneu a realitzar el recuit per millorar encara més la qualitat del cristall.
-
-
Bisellat, rectificat i polit CMP
-
Realitzar bisellat, rectificat superficial i polit químic-mecànic (CMP) amb equips especialitzats per aconseguir superfícies de qualitat mirall.
-
-
Neteja
-
Netegeu les oblies a fons amb aigua ultrapura i productes químics en un entorn de sala blanca per eliminar partícules i contaminants.
-
-
Inspecció òptica i física
-
Realitzar la detecció de transmitància i registrar dades òptiques.
-
Mesura els paràmetres de l'oblea, incloent-hi la TTV (variació total del gruix), la curvatura, la deformació, la precisió de l'orientació i la rugositat de la superfície.
-
-
Revestiment (opcional)
-
Aplicar recobriments (per exemple, recobriments AR, capes protectores) segons les especificacions del client.
-
Inspecció final i embalatge
-
Realitzar una inspecció de qualitat del 100% en una sala blanca.
-
Empaqueu les oblies en caixes de casset en condicions de neteja de Classe 100 i segelleu-les al buit abans de l'enviament.
Aplicacions de les oblies de safir
Les oblies de safir, amb la seva duresa excepcional, la seva transmitància òptica excepcional, el seu excel·lent rendiment tèrmic i el seu aïllament elèctric, s'apliquen àmpliament en múltiples indústries. Les seves aplicacions no només abasten les indústries tradicionals de LED i optoelectrònica, sinó que també s'estan expandint als semiconductors, l'electrònica de consum i els camps avançats de l'aeroespacial i la defensa.
1. Semiconductors i optoelectrònica
Substrats LED
Les oblies de safir són els substrats principals per al creixement epitaxial de nitrur de gal·li (GaN), àmpliament utilitzats en LED blaus, LED blancs i tecnologies Mini/Micro LED.
díodes làser (LD)
Com a substrats per a díodes làser basats en GaN, les oblies de safir donen suport al desenvolupament de dispositius làser d'alta potència i llarga vida útil.
Fotodetectors
En fotodetectors ultraviolats i infrarojos, les oblies de safir s'utilitzen sovint com a finestres transparents i substrats aïllants.
2. Dispositius semiconductors
RFIC (circuits integrats de radiofreqüència)
Gràcies al seu excel·lent aïllament elèctric, les oblies de safir són substrats ideals per a dispositius de microones d'alta freqüència i alta potència.
Tecnologia de silici sobre safir (SoS)
Aplicant la tecnologia SoS, la capacitança paràsita es pot reduir considerablement, millorant el rendiment del circuit. Això s'utilitza àmpliament en comunicacions RF i electrònica aeroespacial.
3. Aplicacions òptiques
Finestres òptiques infraroges
Amb una alta transmitància en el rang de longitud d'ona de 200 nm a 5000 nm, el safir s'utilitza àmpliament en detectors d'infrarojos i sistemes de guia infraroja.
Finestres làser d'alta potència
La duresa i la resistència tèrmica del safir el converteixen en un material excel·lent per a finestres i lents protectores en sistemes làser d'alta potència.
4. Electrònica de consum
Fundes d'objectius de càmera
L'alta duresa del safir garanteix la resistència a les ratllades per a les lents de les càmeres i els telèfons intel·ligents.
Sensors d'empremtes dactilars
Les oblies de safir poden servir com a cobertes transparents i duradores que milloren la precisió i la fiabilitat en el reconeixement d'empremtes dactilars.
Rellotges intel·ligents i pantalles premium
Les pantalles de safir combinen la resistència a les ratllades amb una alta claredat òptica, cosa que les fa populars en productes electrònics d'alta gamma.
5. Aeroespacial i Defensa
Cúpules infrarojes de míssils
Les finestres de safir romanen transparents i estables en condicions d'alta temperatura i alta velocitat.
Sistemes òptics aeroespacials
S'utilitzen en finestres òptiques d'alta resistència i equips d'observació dissenyats per a entorns extrems.
Altres productes comuns de safir
Productes òptics
-
Finestres òptiques de safir
-
S'utilitza en làsers, espectròmetres, sistemes d'imatges infraroges i finestres de sensors.
-
Rang de transmissió:UV 150 nm a IR mitjà 5,5 μm.
-
-
Lents de safir
-
Aplicat en sistemes làser d'alta potència i òptica aeroespacial.
-
Es poden fabricar com a lents convexes, còncaves o cilíndriques.
-
-
Prismes de safir
-
S'utilitza en instruments de mesura òptica i sistemes d'imatge de precisió.
-
Aeroespacial i Defensa
-
Cúpules de safir
-
Protegiu els cercadors d'infrarojos en míssils, UAV i avions.
-
-
Fundes protectores de safir
-
Suporta l'impacte del flux d'aire d'alta velocitat i els entorns durs.
-
Embalatge del producte
Sobre XINKEHUI
Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. és una de lesel major proveïdor d'òptica i semiconductors a la Xina, fundada el 2002. XKH es va desenvolupar per proporcionar als investigadors acadèmics oblies i altres materials i serveis científics relacionats amb els semiconductors. Els materials semiconductors són el nostre principal negoci, el nostre equip es basa en la tècnica, des de la seva creació, XKH està profundament involucrada en la investigació i el desenvolupament de materials electrònics avançats, especialment en el camp de diverses oblies/substrats.
Socis
Amb la seva excel·lent tecnologia de materials semiconductors, Shanghai Zhimingxin s'ha convertit en un soci de confiança de les principals empreses del món i de les institucions acadèmiques més conegudes. Amb la seva persistència en la innovació i l'excel·lència, Zhimingxin ha establert relacions de cooperació profundes amb líders de la indústria com ara Schott Glass, Corning i Seoul Semiconductor. Aquestes col·laboracions no només han millorat el nivell tècnic dels nostres productes, sinó que també han promogut el desenvolupament tecnològic en els camps de l'electrònica de potència, els dispositius optoelectrònics i els dispositius semiconductors.
A més de la cooperació amb empreses conegudes, Zhimingxin també ha establert relacions de cooperació en recerca a llarg termini amb les millors universitats del món, com ara la Universitat de Harvard, la University College de Londres (UCL) i la Universitat de Houston. A través d'aquestes col·laboracions, Zhimingxin no només proporciona suport tècnic per a projectes de recerca científica en l'àmbit acadèmic, sinó que també participa en el desenvolupament de nous materials i innovació tecnològica, garantint que sempre estem a l'avantguarda de la indústria dels semiconductors.
A través d'una estreta cooperació amb aquestes empreses i institucions acadèmiques de renom mundial, Shanghai Zhimingxin continua promovent la innovació i el desenvolupament tecnològic, proporcionant productes i solucions de primera classe per satisfer les creixents necessitats del mercat global.
