Metoda ky a cristalului de lingou boule de safir as-a crescut
Diagramă detaliată
Prezentare generală
A bilă de safireste un monocristal mare, neapărat crescut, de oxid de aluminiu (Al₂O₃), care servește ca materie primă pentru napolitane de safir, ferestre optice, piese rezistente la uzură și tăierea pietrelor prețioase. CuDuritate Mohs 9, stabilitate termică excelentă(punct de topire ~2050 °C) șitransparență în bandă largăDe la UV la IR mediu, safirul este materialul de referință unde durabilitatea, curățenia și calitatea optică trebuie să coexiste.
Furnizăm bile de safir incolore și dopate, produse prin metode de creștere dovedite în industrie, optimizate pentruEpitaxia GaN/AlGaN, optică de precizieșicomponente industriale de înaltă fiabilitate.
De ce Sapphire Boule de la noi
-
Calitatea cristalului pe primul loc:tensiune internă scăzută, conținut scăzut de bule/striuri, control strict al orientării pentru felierea în aval și epitaxie.
-
Flexibilitatea procesului:Opțiuni de creștere KY/HEM/CZ/Verneuil pentru a echilibra dimensiunea, stresul și costul aplicației dumneavoastră.
-
Geometrie scalabilă:bule cilindrice, în formă de morcov sau bloc, cu planuri personalizate, tratamente pentru semințe/capete și planuri de referință.
-
Trasabil și repetabil:înregistrări de lot, rapoarte metrologice și criterii de acceptare aliniate specificațiilor dumneavoastră.
Tehnologii de creștere
-
KY (Kyropoulos):Bucle cu diametru mare și stres redus; preferate pentru napolitane și optică de grad epi, unde uniformitatea birefringenței contează.
-
HEM (Metoda schimbătorului de căldură):Gradienți termici excelenți și control al stresului; atractiv pentru optică groasă și materii prime epidemic premium.
-
CZ (Czochralski):Control puternic al orientării și reproductibilității; o alegere bună pentru felierea consistentă și cu randament ridicat.
-
Verneuil (Fuziune cu flacără):Eficient din punct de vedere al costurilor, randament ridicat; potrivit pentru optică generală, piese mecanice și preforme de pietre prețioase.
Orientarea, geometria și dimensiunea cristalului
-
Orientări standard: planul c (0001), avionul A (11-20), planul r (1-102), planul m (10-10); avioane personalizate disponibile.
-
Precizia orientării:≤ ±0,1° prin Laue/XRD (mai strâns la cerere).
-
Forme:bule cilindrice sau de tip morcov, blocuri pătrate/dreptunghiulare și tije.
-
Plic de dimensiuni tipice: Ø30–220 mm, lungime 50–400 mm(mai mari/mai mici realizate la comandă).
-
Caracteristici de sfârșit/referință:prelucrarea fețelor de însămânțare/capăt, suprafețe plane/crestături de referință și repere pentru alinierea în aval.
Proprietăți materiale și optice
-
Compoziţie:Al₂O₃ monocristal, puritate materie primă ≥ 99,99%.
-
Densitate:~3,98 g/cm³
-
Duritate:Mohs 9
-
Indice de refracție (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (uniaxial negativ; Δn ≈ 0,008)
-
Fereastra de transmisie: UV până la ~5 µm(dependent de grosime și impurități)
-
Conductivitate termică (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (dependent de orientare)
-
Modulul lui Young:~345 GPa
-
Electric:Foarte izolator (rezistivitate volumică de obicei ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Note și opțiuni
-
Grad de epitaxie:Bule/striuri ultra-scăzute și birefringență de stres minimizată pentru napolitane GaN/AlGaN MOCVD de randament ridicat (2–8 inch și peste în aval).
-
Grad optic:Transmisie internă ridicată și omogenitate pentru ferestre, lentile și ferestre de vizualizare IR.
-
Grad general/mecanic:Materie primă durabilă și optimizată din punct de vedere al costurilor pentru cristale de ceas, butoane, piese de uzură și carcase.
-
Dopaj/Culoare:
-
Incolor(standard)
Cr:Al₂O₃(rubin),Ti:Al₂O₃preforme (Ti:safir)
Alți cromofori (Fe/Ti) la cerere
-
Aplicații
Semiconductori: Substraturi pentru LED-uri GaN, micro-LED-uri, HEMT-uri de putere, dispozitive RF (materie primă pentru plachete de safir).
Optică și fotonică: ferestre pentru temperatură/presiune înaltă, ferestre IR, ferestre pentru cavitatea laserului, capace pentru detectoare.
Produse de larg consum și purtabile: Cristale pentru ceasuri, capace pentru obiective de cameră, capace pentru senzori de amprentă, componente exterioare premium.
Industrial și aerospațial: Duze, scaune de supape, inele de etanșare, ferestre de protecție și orificii de observare.
Creștere laser/cristal: gazde Ti:safir și rubin din sfere dopate.
Date scurte (tipice, pentru referință)
| Parametru | Valoare (tipică) |
|---|---|
| Compoziţie | Al₂O₃ monocristal (puritate ≥ 99,99%) |
| Orientare | c / a / r / m (personalizat la cerere) |
| Index la 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 |
| Gama de transmisie | ~0,2–5 µm (dependent de grosime) |
| Conductivitate termică | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Modulul lui Young | ~345 GPa |
| Densitate | ~3,98 g/cm³ |
| Duritate | Mohs 9 |
| Electric | Izolație; rezistivitate volumică ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Procesul de fabricație a napolitanelor cu safir
-
Creșterea cristalelor
Alumina de înaltă puritate (Al₂O₃) este topită și crescută într-un singur lingou de cristal de safir folosindKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metodă. -
Prelucrarea lingourilor
Lingoul este prelucrat la o formă standard — tăiere, modelare a diametrului și prelucrare a fețelor frontale. -
Feliere
Lingoul de safir este tăiat în napolitane subțiri folosind unferăstrău cu sârmă diamantată. -
Suprapunere față-verso
Ambele părți ale plachetei sunt suprapuse pentru a îndepărta urmele de fierăstrău și a obține o grosime uniformă. -
Recoacere
Napolitanele sunt tratate termic pentru aeliberați stresul internși să îmbunătățească calitatea și transparența cristalelor. -
Șlefuirea muchiilor
Marginile napolitanei sunt teșite pentru a preveni ciobirea și crăparea în timpul procesării ulterioare. -
Montare
Napolitanele sunt montate pe purtători sau suporturi pentru lustruire și inspecție de precizie. -
DMP (Lustruire Mecanică pe Două Fațete)
Suprafețele napolitane sunt lustruite mecanic pentru a îmbunătăți netezimea suprafeței. -
CMP (Lustruire Chimic-Mecanică)
O etapă de lustruire fină care combină acțiuni chimice și mecanice pentru a crea osuprafață asemănătoare oglinzii. -
Inspecție vizuală
Operatorii sau sistemele automate verifică dacă există defecte vizibile la suprafață. -
Inspecția planeității
Planeitatea și uniformitatea grosimii sunt măsurate pentru a asigura precizia dimensională. -
Curățare RCA
Curățarea chimică standard îndepărtează contaminanții organici, metalici și particulele. -
Curățare cu mașina de spălat
Spălarea mecanică îndepărtează particulele microscopice rămase. -
Inspecția defectelor de suprafață
Inspecția optică automată detectează micro-defecte precum zgârieturi, gropi sau contaminare.

-
Creșterea cristalelor
Alumina de înaltă puritate (Al₂O₃) este topită și crescută într-un singur lingou de cristal de safir folosindKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metodă. -
Prelucrarea lingourilor
Lingoul este prelucrat la o formă standard — tăiere, modelare a diametrului și prelucrare a fețelor frontale. -
Feliere
Lingoul de safir este tăiat în napolitane subțiri folosind unferăstrău cu sârmă diamantată. -
Suprapunere față-verso
Ambele părți ale plachetei sunt suprapuse pentru a îndepărta urmele de fierăstrău și a obține o grosime uniformă. -
Recoacere
Napolitanele sunt tratate termic pentru aeliberați stresul internși să îmbunătățească calitatea și transparența cristalelor. -
Șlefuirea muchiilor
Marginile napolitanei sunt teșite pentru a preveni ciobirea și crăparea în timpul procesării ulterioare. -
Montare
Napolitanele sunt montate pe purtători sau suporturi pentru lustruire și inspecție de precizie. -
DMP (Lustruire Mecanică pe Două Fațete)
Suprafețele napolitane sunt lustruite mecanic pentru a îmbunătăți netezimea suprafeței. -
CMP (Lustruire Chimic-Mecanică)
O etapă de lustruire fină care combină acțiuni chimice și mecanice pentru a crea osuprafață asemănătoare oglinzii. -
Inspecție vizuală
Operatorii sau sistemele automate verifică dacă există defecte vizibile la suprafață. -
Inspecția planeității
Planeitatea și uniformitatea grosimii sunt măsurate pentru a asigura precizia dimensională. -
Curățare RCA
Curățarea chimică standard îndepărtează contaminanții organici, metalici și particulele. -
Curățare cu mașina de spălat
Spălarea mecanică îndepărtează particulele microscopice rămase. -
Inspecția defectelor de suprafață
Inspecția optică automată detectează micro-defecte precum zgârieturi, gropi sau contaminare. 
Întrebări frecvente despre Boule de safir (Al₂O₃ monocristal)
Î1: Ce este o bilă de safir?
A: Un monocristal de oxid de aluminiu (Al₂O₃) nemodificat. Este „lingou”-ul din amonte folosit pentru a produce napolitane de safir, ferestre optice și componente rezistente la uzură.
Î2: Cum se leagă o bilă de napolitane sau ferestre?
R: Sfera este orientată → feliată → lepuită → lustruită pentru a produce napolitane de grad epicefal sau piese optice/mecanice. Uniformitatea sferei sursă afectează puternic randamentul în aval.
Î3: Ce metode de creștere sunt disponibile și cum diferă acestea?
A: KY (Kyropoulos)şiTIVrandament mare,stres redusboules - preferate pentru epitaxie și optică de înaltă calitate.CZ (Czochralski)oferă excelentecontrolul orientăriiși consecvență de la lot la lot.Verneuil (fuziune cu flacără) is rentabilpentru optică generală și preforme de pietre prețioase.
Î4: Ce orientări furnizați? Ce precizie este tipică?
A: planul c (0001), planul a (11-20), planul r (1-102), planul m (10-10)și obiceiuri. Precizia orientării, de obicei≤ ±0,1°verificat prin Laue/XRD (mai strâns la cerere).
Cristale de calitate optică cu gestionare responsabilă a deșeurilor interne
Toate bilele noastre de safir sunt fabricate pentru agrad optic, asigurând o transmisie ridicată, omogenitate strânsă și densități scăzute de incluziuni/bule și dislocații pentru optică și electronică exigente. Controlăm orientarea și birefringența cristalelor de la sămânță la bulă, cu trasabilitate completă a lotului și consecvență în toate ciclurile de producție. Dimensiunile, orientările (planul c, a, r) și toleranțele pot fi personalizate în funcție de nevoile dumneavoastră de feliere/lustruire ulterioară.
Important este că orice material care nu îndeplinește specificațiile esteprocesat în întregime internprintr-un flux de lucru cu buclă închisă – sortate, reciclate și eliminate în mod responsabil – astfel încât să obțineți o calitate fiabilă, fără sarcini legate de manipulare sau conformitate. Această abordare reduce riscurile, scurtează timpii de livrare și susține obiectivele dumneavoastră de sustenabilitate.
| Bandă de greutate a lingourilor (kg) | 2″ | 4″ | 6″ | 8″ | 12″ | Note |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Potrivit | Potrivit | Limitat/posibil | Nu este tipic | Neutilizat | Feliere de format mic; 6″ depinde de diametrul/lungimea utilizabilă. |
| 30–80 | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Limitat/posibil | Nu este tipic | Utilitate largă; ocazional loturi pilot de 8″. |
| 80–150 | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Nu este tipic | Echilibru bun pentru producția de 6–8″. |
| 150–250 | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Limitată/C&D | Acceptă versiuni inițiale de probă de 12″ cu specificații stricte. |
| 250–300 | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Limitat/specificat strict | Seriale de 8″ pentru volum mare; seriale selective de 12″. |
| >300 | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Potrivit | Scară frontieră; 12″ fezabil cu control strict al uniformității/randamentului. |











