Колку знаете за сафирот?

Кристал од сафирсе одгледува од прашок од Алумина со висока чистота со чистота од повеќе од 99,995%. Тоа е најголемата побарувачка за алумина со висока чистота. Ги има предностите на висока јачина, висока цврстина и стабилни хемиски својства. Може да работи во сурови средини како што се висока температура, корозија и удар. Широко се користи во одбранбената и цивилната технологија, технологијата на микроелектрониката и други области.

Од прашок од алумина со висока чистота до кристал од сафир

Клучни апликации на сафирот

LED подлогата е најголемата примена на сафирот. Примената на LED во осветлувањето е трета револуција по флуоресцентните светилки и штедливите светилки. Принципот на ЛЕР е да ја претвори електричната енергија во светлосна енергија. Кога струјата минува низ полупроводникот, дупките и електроните се соединуваат, а вишокот енергија се ослободува како светлосна енергија, конечно создавајќи ефект на прозрачно осветлување.Технологија на LED чиповисе заснова наепитаксијални наполитанки. Преку слоеви на гасовити материјали депонирани на подлогата, материјалите на подлогата главно вклучуваат силициумска подлога,супстрат од силициум карбиди супстрат од сафир. Меѓу нив, подлогата од сафир има очигледни предности во однос на другите два методи на супстрат. Предностите на подлогата од сафир главно се рефлектираат во стабилноста на уредот, технологијата за зрела подготовка, неапсорпција на видлива светлина, добра пропустливост на светлина и умерена цена. Според податоците, 80% од ЛЕД компаниите во светот користат сафир како материјал за подлога.

Покрај горенаведеното поле, кристалите од сафир може да се користат и во екрани на мобилни телефони, медицинска опрема, украсување накит и други полиња. Покрај тоа, тие можат да се користат и како материјали за прозорци за разни научни инструменти за откривање како што се леќи и призми.

Подготовка на кристали од сафир

Во 1964 година, Poladino, AE и Rotter, BD првпат го примениле овој метод за растење на кристали од сафир. Досега се произведени голем број висококвалитетни кристали од сафир. Принципот е: прво, суровините се загреваат до точката на топење за да се формира топење, а потоа се користи еднокристално семе (т.е. семенски кристал) за контакт со површината на топењето. Поради температурната разлика, интерфејсот цврсто-течност помеѓу семениот кристал и топењето е супер ладен, така што топењето почнува да се зацврстува на површината на семениот кристал и почнува да расте еден кристал со иста кристална структура како исеменски кристал. Во исто време, семениот кристал полека се влече нагоре и се ротира со одредена брзина. Како што се влече семениот кристал, топењето постепено се зацврстува на интерфејсот цврсто-течност, а потоа се формира еден кристал. Ова е метод за одгледување на кристали од топење со повлекување на семе кристал, кој може да подготви висококвалитетни единечни кристали од топењето. Тоа е еден од најчесто користените методи за раст на кристалите.

Предностите од 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 ѕидот на садот, што може ефикасно да го намали внатрешниот стрес на кристалот и да го подобри квалитетот на кристалот. 

Сепак, голем недостаток на овој метод на одгледување кристали е тоа што дијаметарот на кристалот што може да се одгледува е мал, што не е погодно за раст на кристали со големи димензии.

Киропулос метод за одгледување кристали од сафир

Методот Киропулос, измислен од Киропулс во 1926 година, се нарекува метод KY. Нејзиниот принцип е сличен на оној на методот Czochralski, односно семениот кристал се доведува во контакт со површината на топењето и потоа полека се влече нагоре. Меѓутоа, откако семениот кристал ќе се повлече нагоре за одреден временски период за да се формира кристален врат, семениот кристал повеќе не се влече нагоре или ротира откако стапката на зацврстување на интерфејсот помеѓу топењето и семениот кристал е стабилна. Еднокристалот постепено се зацврстува од врвот до дното со контролирање на брзината на ладење, и на крајот aеден кристалсе формира.

Производите произведени со процесот на киблинг имаат карактеристики на висок квалитет, мала густина на дефекти, големи димензии и подобра исплатливост.

Растење на сафирниот кристал со метод на водена мувла

Како специјална технологија за растење на кристали, методот на водена мувла се користи според следниот принцип: со ставање на топење со висока точка на топење во калапот, топењето се вшмукува во калапот со капиларното дејство на мувлата за да се постигне контакт со семениот кристал. , а еден кристал може да се формира при влечење на семениот кристал и континуирано зацврстување. Во исто време, големината и обликот на рабовите на калапот имаат одредени ограничувања на големината на кристалот. Затоа, овој метод има одредени ограничувања во процесот на апликација и е применлив само за кристали од сафир во специјална форма како што се тубуларните и во форма на буквата У.

Растење на сафирниот кристал со метод на размена на топлина

Методот за размена на топлина за подготовка на кристали од сафир со големи димензии бил измислен од Фред Шмид и Денис во 1967 година. Методот на размена на топлина има добар ефект на топлинска изолација, може самостојно да го контролира температурниот градиент на топењето и кристалот, има добра контролираност и е полесно се одгледуваат кристали од сафир со мала дислокација и големи димензии.

Предноста на користењето на методот на размена на топлина за одгледување кристали од сафир е тоа што садот, кристалот и грејачот не се поместуваат за време на растот на кристалите, со што се елиминира дејството на истегнување на методот kyvo и методот на влечење, се намалуваат факторите на човечка интерференција, а со тоа се избегнува кристалот. дефекти предизвикани од механичко движење; во исто време, стапката на ладење може да се контролира за да се намали кристалниот термички стрес и настанатите дефекти на пукање и дислокација на кристалите, а може да расте и поголеми кристали. Полесно е за работа и има добри изгледи за развој.

Референтни извори:

[1] Жу Женфенг. Истражување за морфологијата на површината и оштетувањето на пукнатините на кристалите од сафир со сечење на дијамантска пила

[2] Чанг Хуи. Апликативно истражување за технологија за раст на кристали од сафир со големи димензии

[3] Џанг Ксуепинг. Истражување за растот на кристалите од сафир и примената на ЛЕР

[4] Лиу Жи. Преглед на методите и карактеристиките на подготовка на кристали од сафир