Колку знаете за сафир?

Сафир Кристалсе одгледува од алумина во прав со висока чистота со чистота од повеќе од 99,995%. Тоа е најголемата област на побарувачка за алумина со висока чистота. Има предности на голема јачина, висока цврстина и стабилни хемиски својства. Може да работи во груби околини како што се висока температура, корозија и влијание. Широко се користи во одбраната и цивилната технологија, технологијата за микроелектроника и другите полиња.

Од алумина во прав со висока чистота до кристал од сафир

Клучни апликации на сафир

LED подлогата е најголемата примена на сафир. Примената на ЛЕР во осветлувањето е трета револуција по флуоресцентни ламби и ламби за заштеда на енергија. Принципот на ЛЕР е да се претвори електричната енергија во светлосна енергија. Кога струјата поминува низ полупроводникот, дупките и електроните се комбинираат, а вишокот на енергија се ослободува како лесна енергија, конечно, произведувајќи го ефектот на светло осветлување.LED технологија за чиповисе заснова наЕпитаксични нафора. Преку слоеви на гасовити материјали депонирани на подлогата, материјалите на подлогата главно вклучуваат силиконска подлога,Подлога на силикон карбиди подлогата на сафир. Меѓу нив, подлогата Сафир има очигледни предности во однос на другите два методи на подлогата. Предностите на подлогата на сафир главно се рефлектираат во стабилноста на уредот, технологијата за зрела подготовка, не-апсорпцијата на видлива светлина, добра светлина и умерена цена. Според податоците, 80% од ЛЕР компаниите во светот го користат сафир како материјал за подлога.

Покрај горенаведеното поле, кристалите на сафир може да се користат и во екраните за мобилни телефони, медицинска опрема, украси за накит и други полиња. Покрај тоа, тие можат да се користат и како прозорски материјали за разни инструменти за научно откривање, како што се леќи и призми.

Подготовка на кристали на сафир

Во 1964 година, Поладино, АЕ и Ротер, БД прв го примени овој метод за раст на кристалите на сафир. Досега се произведени голем број на висококвалитетни кристали на сафир. Принципот е: Прво, суровините се загреваат до точката на топење за да се формира топење, а потоа едно семе од кристал (т.е. кристал на семе) се користи за контакт со површината на топењето. Поради температурната разлика, цврстиот течен интерфејс помеѓу кристалот на семето и топењето е суперкулиран, така што топењето почнува да се зацврстува на површината на семето кристал и почнува да расте единечен кристал со иста кристална структура како иКристал на семе. Во исто време, семето кристал полека се влече нагоре и се ротира со одредена брзина. Како што се влече семето кристал, топењето постепено се зацврстува на цврстиот течен интерфејс, а потоа се формира еден кристал. Ова е метод на одгледување кристали од топење со влечење на семе кристал, кој може да подготви висококвалитетни единечни кристали од топењето. Тоа е еден од најчесто користените методи на раст на кристалот.

Предностите на користењето на методот Czochralski за одгледување кристали се:

(1) стапката на раст е брза, а висококвалитетните единечни кристали можат да се одгледуваат за краток временски период; 

(2) Кристалот расте на површината на топењето и не контактира со wallидот на садот, што може ефикасно да го намали внатрешниот стрес на кристалот и да го подобри квалитетот на кристалот. 

Како и да е, голем недостаток на овој метод на одгледување кристали е тоа што дијаметарот на кристалот што може да се одгледува е мал, што не е погоден за растот на кристалите со големи димензии.

Метод на Киропулос за одгледување кристали на сафир

Методот Киропулос, измислен од Киропулс во 1926 година, се нарекува метод на КЕ. Неговиот принцип е сличен на оној на методот Czochralski, односно семето кристал се става во контакт со површината на топењето и потоа полека се влече нагоре. Како и да е, откако кристалот на семето ќе се повлече нагоре за одреден временски период за да се формира кристален врат, кристалот на семето повеќе не се повлекува или ротира по стапката на зацврстување на интерфејсот помеѓу топењето и кристалот на семето е стабилен. Единствениот кристал постепено се зацврстува од врвот до дното со контролирање на стапката на ладење, и конечно аединечен кристале формирана.

Производите произведени од процесот на кибилирање имаат карактеристики на висококвалитетна, мала густина на дефекти, голема големина и подобра економичност.

Раст на кристалот на сафир со метод на водена мувла

Како специјална технологија за раст на кристалот, водениот метод на мувла се користи во следниот принцип: со ставање на висока точка на топење на топење во калапот, топењето се вшмукува на калапот со капиларното дејство на калапот за да се постигне контакт со семето кристал, и може да се формира единечен кристал за време на влечењето на кристалот на семето и континуираното зацврстување. Во исто време, големината на работ и формата на калапот имаат одредени ограничувања на големината на кристалот. Затоа, овој метод има одредени ограничувања во процесот на аплицирање и се применува само за кристали со сафир во форма, како што се тубуларни и У-форма.

Раст на кристалот на сафир со метод на размена на топлина

Методот за размена на топлина за подготовка на кристали со сафир со големи димензии беше измислен од Фред Шмид и Денис во 1967 година. Методот за размена на топлина има добар ефект на термичка изолација, може независно да го контролира температурниот градиент на топењето и кристалот, има добра контролабилност и полесно е да се зголеми сафирските кристали со ниска дилекција и голема големина.

Предноста на користењето на методот на размена на топлина за одгледување на кристалите на сафир е тоа што садот, кристалот и грејачот не се движат за време на растот на кристалот, елиминирајќи го дејството на истегнување на методот Kyvo и методот на влечење, намалувајќи ги факторите на мешање на човекот и со тоа избегнуваат кристални дефекти предизвикани од механичко движење; Во исто време, стапката на ладење може да се контролира за да се намали кристалниот термички стрес и добиените дефекти на пукање на кристали и дислокација и може да пораснат поголеми кристали. Полесно е да се работи и има добри изгледи за развој.

Референтни извори:

[1] uу henенфенг. Истражување за морфологијата на површината и оштетување на пукнатината на кристалите на сафир со намалување на пила со дијамантска жица

[2] Чанг Хуи. Истражување на апликации за технологија за раст на кристалот со големи димензии на сафир

[3] angанг Ксуепинг. Истражување за раст на кристалот во сафир и примена на ЛЕР

[4] Лиу ieи. Преглед на методите и карактеристиките на подготовката на кристалот сафир