As-grown sapphire boule ingot crystal ky method
Detalyado nga Dayagram
Kinatibuk-ang Pagtan-aw
A sapiro nga bouleusa ka dako, nagkadako nga single crystal sa aluminum oxide (Al₂O₃) nga nagsilbing upstream feedstock para sa mga sapphire wafer, optical windows, wear-resistant parts, ug gem cutting.Mohs 9 nga katig-a, maayo kaayo nga kalig-on sa kainit(punto sa pagkatunaw ~2050 °C), ugtransparency sa broadbandgikan sa UV hangtod sa mid-IR, ang sapiro mao ang sukdanan nga materyal diin ang kalig-on, kalimpyo, ug kalidad sa optika kinahanglan nga magdungan.
Naghatag kami og walay kolor ug doped nga mga boule sa sapiro nga gihimo gamit ang mga pamaagi sa pagtubo nga napamatud-an sa industriya, nga gi-optimize para saEpitaksi sa GaN/AlGaN, optika sa katukma, ugmga sangkap sa industriya nga taas og kasaligan.
Ngano nga ang Sapphire Boule gikan Kanamo
-
Ang kalidad sa kristal una:ubos nga internal stress, ubos nga bubble/striae content, hugot nga orientation control para sa downstream slicing ug epitaxy.
-
Pagka-flexible sa proseso:Mga opsyon sa pagtubo sa KY/HEM/CZ/Verneuil aron mabalanse ang gidak-on, stress, ug gasto para sa imong aplikasyon.
-
Ma-scalable nga geometry:silindro, porma sa karot, o bloke nga mga boule nga adunay gipahaom nga mga patag, mga pagtambal sa liso/tumoy, ug mga reference planes.
-
Masubay ug masubli:mga rekord sa batch, mga report sa metrolohiya, ug mga criteria sa pagdawat nga nahiuyon sa imong espesipikasyon.
Mga Teknolohiya sa Pagtubo
-
KY (Kyropoulos):Dagko og diametro, ubos og stress nga mga boule; gipalabi para sa mga epi-grade wafer ug optics diin importante ang birefringence uniformity.
-
HEM (Pamaagi sa Pagbayloay og Kainit):Maayo kaayong thermal gradients ug stress control; madanihon para sa baga nga optics ug premium epi feedstock.
-
CZ (Czochralski):Kusganon nga pagkontrol sa oryentasyon ug pagka-mahimo nga kopyahon; maayong pagpili para sa makanunayon ug taas nga ani nga paghiwa.
-
Verneuil (Flame-Fusion):Barato, taas nga throughput; angay para sa kinatibuk-ang optika, mekanikal nga mga piyesa, ug mga gem preform.
Oryentasyon sa Kristal, Heometriya ug Gidak-on
-
Mga sumbanan nga oryentasyon: c-plane (0001), eroplano (11-20), r-plane (1-102), m-plane (10-10); naa'y magamit nga mga custom nga eroplano.
-
Katukma sa oryentasyon:≤ ±0.1° pinaagi sa Laue/XRD (mas hugot kon hangyoon).
-
Mga Porma:silindro o tipo-carrot nga mga boule, kwadrado/rektanggulo nga mga bloke, ug mga rod.
-
Kasagaran nga gidak-on sa sobre: Ø30–220 mm, gitas-on 50–400 mm(mas dako/mas gamay nga gihimo sumala sa order).
-
Mga bahin sa Katapusan/Reperensya:pag-machining sa liso/dulo sa nawong, mga reference flat/notch, ug mga fiducial para sa downstream alignment.
Materyal ug Optikal nga mga Kabtangan
-
Komposisyon:Usa ka kristal nga Al₂O₃, kaputli sa hilaw nga materyal ≥ 99.99%.
-
Densidad:~3.98 g/cm³
-
Katig-a:Mohs 9
-
Indeks sa repraktibo (589 nm): nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 (negatibo nga uniaxial; Δn ≈ 0.008)
-
Bintana sa transmisyon: UV hangtod sa ~5 µm(nagdepende sa gibag-on ug kahugawan)
-
Konduktibidad sa kainit (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (nagdepende sa oryentasyon)
-
Modulus ni Young:~345 GPa
-
Elektrisidad:Kusog nga insulasyon (volume resistivity kasagaran ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Mga Grado ug Opsyon
-
Grado sa Epitaxy:Ubos kaayo nga mga bula/striae ug gipamenos nga stress birefringence para sa mga high-yield nga GaN/AlGaN MOCVD wafers (2–8 pulgada ug pataas sa downstream).
-
Grado sa Optika:Taas nga internal transmission ug homogeneity para sa mga bintana, lente, ug IR viewports.
-
Kinatibuk-an/Mekanikal nga Grado:Malungtaron, barato nga materyales para sa mga kristal sa relo, mga butones, mga piyesa sa pagkaguba, ug mga housing.
-
Doping/Kolor:
-
Walay kolor(estandard)
Cr:Al₂O₃(rubi),Ti:Al₂O₃(Ti:sapphire) nagporma
Ubang mga chromophores (Fe/Ti) kon hangyoon
-
Mga Aplikasyon
Semiconductor: Mga substrate para sa GaN LEDs, micro-LEDs, power HEMTs, RF devices (sapphire wafer feedstock).
Optika ug Photonics: Mga bintana nga taas og temperatura/presyon, IR viewports, mga bintana nga may lungag sa laser, mga tabon sa detector.
Mga Konsumidor ug Masul-ob: Mga kristal sa relo, mga tabon sa lente sa kamera, mga tabon sa sensor sa fingerprint, mga premium nga panggawas nga piyesa.
Industriyal ug Aerospace: Mga nozzle, lingkoranan sa balbula, singsing sa selyo, mga bintana nga panalipod, ug mga port sa obserbasyon.
Pagtubo sa Laser/Kristal: Ti:sapphire ug ruby hosts gikan sa doped boules.
Datos sa Usa ka Pagtan-aw (Kasagaran, para sa reperensya)
| Parametro | Bili (Kasagaran) |
|---|---|
| Komposisyon | Usa ka kristal nga Al₂O₃ (≥ 99.99% nga kaputli) |
| Oryentasyon | c / a / r / m (ipasibo kon hangyoon) |
| Indeks @ 589 nm | nₒ≈ 1.768,nₑ≈ 1.760 |
| Sakop sa Pagpadala | ~0.2–5 µm (nagdepende sa gibag-on) |
| Konduktibidad sa Init | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Modulus ni Young | ~345 GPa |
| Densidad | ~3.98 g/cm³ |
| Katig-a | Mohs 9 |
| Elektrisidad | Insulating; resistivity sa volume ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Proseso sa Paggama sa Sapphire Wafer
-
Pagtubo sa Kristal
Ang high-purity alumina (Al₂O₃) gitunaw ug gipatubo ngadto sa usa ka sapphire crystal ingot gamit angKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)pamaagi. -
Pagproseso sa Ingot
Ang ingot gimachine sa usa ka standard nga porma — paggunting, pagporma sa diametro, ug pagproseso sa end-face. -
Paghiwa
Ang sapphire ingot gihiwa ngadto sa nipis nga mga wafer gamit angdiamond wire saw. -
Dobleng kilid nga Pag-lapping
Ang duha ka kilid sa wafer gilaplap aron makuha ang mga marka sa lagari ug makab-ot ang parehas nga gibag-on. -
Pag-anneal
Ang mga wafer gi-heat treatment aronipagawas ang internal nga stressug mapaayo ang kalidad ug transparency sa kristal. -
Paggaling sa Ngilit
Ang mga kilid sa wafer gihaklap aron malikayan ang pagkabuak ug pagliki atol sa dugang nga pagproseso. -
Pag-mount
Ang mga wafer gitaod sa mga carrier o holder para sa tukmang pagpasinaw ug inspeksyon. -
DMP (Dobleng-Side nga Mekanikal nga Pagpasinaw)
Ang mga nawong sa wafer gipasinaw pinaagi sa mekanikal nga paagi aron mapaayo ang hamis niini. -
CMP (Kemikal nga Mekanikal nga Pagpasinaw)
Usa ka pino nga lakang sa pagpasinaw nga naghiusa sa kemikal ug mekanikal nga mga aksyon aron makamugna ognawong nga sama sa salamin. -
Biswal nga Inspeksyon
Ang mga operator o automated system mosusi sa makita nga mga depekto sa ibabaw. -
Inspeksyon sa Pagkapatag
Gisukod ang pagka-parehas sa kal-ang ug gibag-on aron masiguro ang katukma sa dimensyon. -
Pagpanglimpyo sa RCA
Ang estandard nga kemikal nga pagpanglimpyo nagtangtang sa mga organikong, metal, ug mga partikulo nga hugaw. -
Paglimpyo sa Scrubber
Ang mekanikal nga pagkuskos nagtangtang sa nahibiling mikroskopikong mga partikulo. -
Inspeksyon sa Depekto sa Ibabaw
Ang awtomatikong optical inspection makamatikod sa mga gagmay nga depekto sama sa mga garas, mga lungag, o kontaminasyon.

-
Pagtubo sa Kristal
Ang high-purity alumina (Al₂O₃) gitunaw ug gipatubo ngadto sa usa ka sapphire crystal ingot gamit angKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)pamaagi. -
Pagproseso sa Ingot
Ang ingot gimachine sa usa ka standard nga porma — paggunting, pagporma sa diametro, ug pagproseso sa end-face. -
Paghiwa
Ang sapphire ingot gihiwa ngadto sa nipis nga mga wafer gamit angdiamond wire saw. -
Dobleng kilid nga Pag-lapping
Ang duha ka kilid sa wafer gilaplap aron makuha ang mga marka sa lagari ug makab-ot ang parehas nga gibag-on. -
Pag-anneal
Ang mga wafer gi-heat treatment aronipagawas ang internal nga stressug mapaayo ang kalidad ug transparency sa kristal. -
Paggaling sa Ngilit
Ang mga kilid sa wafer gihaklap aron malikayan ang pagkabuak ug pagliki atol sa dugang nga pagproseso. -
Pag-mount
Ang mga wafer gitaod sa mga carrier o holder para sa tukmang pagpasinaw ug inspeksyon. -
DMP (Dobleng-Side nga Mekanikal nga Pagpasinaw)
Ang mga nawong sa wafer gipasinaw pinaagi sa mekanikal nga paagi aron mapaayo ang hamis niini. -
CMP (Kemikal nga Mekanikal nga Pagpasinaw)
Usa ka pino nga lakang sa pagpasinaw nga naghiusa sa kemikal ug mekanikal nga mga aksyon aron makamugna ognawong nga sama sa salamin. -
Biswal nga Inspeksyon
Ang mga operator o automated system mosusi sa makita nga mga depekto sa ibabaw. -
Inspeksyon sa Pagkapatag
Gisukod ang pagka-parehas sa kal-ang ug gibag-on aron masiguro ang katukma sa dimensyon. -
Pagpanglimpyo sa RCA
Ang estandard nga kemikal nga pagpanglimpyo nagtangtang sa mga organikong, metal, ug mga partikulo nga hugaw. -
Paglimpyo sa Scrubber
Ang mekanikal nga pagkuskos nagtangtang sa nahibiling mikroskopikong mga partikulo. -
Inspeksyon sa Depekto sa Ibabaw
Ang awtomatikong optical inspection makamatikod sa mga gagmay nga depekto sama sa mga garas, mga lungag, o kontaminasyon. 
Sapphire Boule (Usa ka Kristal nga Al₂O₃) — FAQ
P1: Unsa ang sapphire boule?
A: Usa ka nagtubo nga single crystal sa aluminum oxide (Al₂O₃). Kini ang upstream nga "ingot" nga gigamit sa paghimo og sapphire wafers, optical windows, ug mga high-wear components.
P2: Unsa ang kalabotan sa boule sa mga wafer o bintana?
A: Ang boule gi-orient → gihiwa → gi-lapped → gipasinaw aron makahimo og epi-grade wafers o optical/mechanical parts. Ang pagkaparehas sa source boule kusog nga makaapekto sa downstream yield.
P3: Unsa nga mga pamaagi sa pagpatubo ang anaa ug unsa ang ilang kalainan?
A: KY (Kyropoulos)ugHEMdako ang ani,ubos nga stressboules—mas gipalabi alang sa epitaxy ug high-end optics.CZ (Czochralski)nagtanyag og maayo kaayopagkontrol sa oryentasyonug pagkamakanunayon sa lote-to-lot.Verneuil (pagsagol sa siga) is baratopara sa kinatibuk-ang optika ug mga gem preform.
Q4: Unsa nga mga oryentasyon ang inyong gihatag? Unsa nga katukma ang kasagaran?
A: c-plane (0001), a-plane (11-20), r-plane (1-102), m-plane (10-10), ug mga kostumbre. Kasagaran ang katukma sa oryentasyon≤ ±0.1°gipamatud-an ni Laue/XRD (mas hugot kon hangyoon).
Mga Kristal nga Optical-Grade nga adunay Responsable nga In-House Scrap Management
Ang tanan namong mga sapphire boule gihimo arongrado sa optika, nga nagsiguro sa taas nga transmission, hugot nga homogeneity, ug ubos nga inclusion/bubble ug dislocation densities para sa mga gikinahanglan nga optics ug electronics. Gikontrol namo ang crystal orientation ug birefringence gikan sa seed ngadto sa boule, nga adunay kompleto nga lot traceability ug consistency sa lain-laing runs. Ang mga dimensyon, orientation (c-, a-, r-plane), ug tolerances mahimong ipasibo sa imong downstream slicing/polishing needs.
Importante, ang bisan unsang materyal nga dili mohaom sa espesipikasyongiproseso nga hingpit sa sulod sa balaypinaagi sa usa ka closed-loop workflow—gi-sort, gi-recycle, ug gilabay sa responsableng paagi—aron makakuha ka og kasaligan nga kalidad nga walay kabug-at sa pagdumala o pagsunod. Kini nga pamaagi makapakunhod sa risgo, makapamubo sa lead times, ug makasuporta sa imong mga tumong sa pagpadayon.
| Ingot nga Timbang nga Band (kg) | 2 pulgada | 4 pulgada | 6 pulgada | 8 pulgada | 12 pulgada | Mga Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Angay | Angay | Limitado/posible | Dili tipikal | Wala gigamit | Gagmay nga pormat sa paghiwa; 6 ka pulgada nagdepende sa magamit nga diametro/gitas-on. |
| 30–80 | Angay | Angay | Angay | Limitado/posible | Dili tipikal | Halapad nga gamit; panagsa nga 8″ nga pilot lots. |
| 80–150 | Angay | Angay | Angay | Angay | Dili tipikal | Maayong balanse para sa 6–8″ nga produksiyon. |
| 150–250 | Angay | Angay | Angay | Angay | Limitado/R&D | Mosuporta sa inisyal nga 12″ nga mga pagsulay nga adunay hugot nga mga detalye. |
| 250–300 | Angay | Angay | Angay | Angay | Limitado/hugot nga gitino | Taas nga volume 8″; pinili nga 12″ nga mga run. |
| >300 | Angay | Angay | Angay | Angay | Angay | Sukod sa utlanan; 12 ka pulgada nga posible nga adunay estrikto nga pagkaparehas/kontrol sa ani. |











