As-grown Saphir Boule Ingot Kristall Ky Method
Detailéiert Diagramm
Iwwersiicht
A Saphir Bouleass e groussen, gewuessenen Eenzelkristall aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), deen als Upstream-Ausgangsmaterial fir Saphirwaferen, optesch Fënsteren, verschleißbeständeg Deeler a fir d'Schneiden vu Steng déngt. MatMohs 9 Härkeet, exzellent thermesch Stabilitéit(Schmëlzpunkt ~2050 °C), anBreitbandtransparenzVum UV bis zum mëttleren Infrarout ass Saphir dat Referenzmaterial, wou Haltbarkeet, Rengheet an optesch Qualitéit koexistéiere mussen.
Mir liwweren faarflos an dotiert Saphir-Boules, déi no bewährte Wuessmethoden hiergestallt sinn, optiméiert fir ...GaN/AlGaN Epitaxie, Präzisiounsoptik, anhéichzouverlässeg industriell Komponenten.
Firwat Saphir Boule vun eis
-
Kristallqualitéit als éischt:geréng intern Spannung, niddrege Blasen-/Striae-Gehalt, eng strikt Orientéierungskontroll fir Downstream-Slicing an Epitaxie.
-
Prozessflexibilitéit:KY/HEM/CZ/Verneuil Wuesstemsoptiounen fir Gréisst, Stress a Käschte fir Är Applikatioun auszebalancéieren.
-
Skalierbar Geometrie:zylindresch, Muertfërmeg oder Blockboule mat personaliséierte Flaacher, Som-/Ennbehandlungen a Referenzebenen.
-
Verfollegbar & widderhuelbar:Batch-Opzeechnungen, Metrologieberichter an Akzeptanzkriterien, déi op Är Spezifikatioune ofgestëmmt sinn.
Wuesstemstechnologien
-
KY (Kyropoulos):Boules mat groussen Duerchmiesser a gerénger Belaaschtung; favoriséiert fir Epi-Grade-Waferen an Optik, wou d'Uniformitéit vun der Duebelbrechung wichteg ass.
-
HEM (Wärmetauschermethod):Excellent thermesch Gradienten a Spannungskontroll; attraktiv fir déck Optik a Premium Epi-Rohmaterial.
-
CZ (Czochralski):Staark Kontroll vun der Orientéierung a Reproduzéierbarkeet; eng gutt Wiel fir konsequent, héich Ertragsschnëtt.
-
Verneuil (Flam-Fusioun):Käschteeffizient, héijen Duerchgank; gëeegent fir allgemeng Optik, mechanesch Deeler a Virforme vu Edelsteier.
Kristallorientéierung, Geometrie a Gréisst
-
Standard Orientéierungen: c-Ebene (0001), A-Fliger (11-20), r-Ebene (1-102), m-Ebene (10-10); personaliséiert Fligeren verfügbar.
-
Orientéierungsgenauegkeet:≤ ±0,1° duerch Laue/XRD (méi enk op Ufro).
-
Formen:zylindresch oder Muert-Typ Boules, véiereckeg/rechteckeg Blöck a Staangen.
-
Typesch Gréisst vun der Enveloppe: Ø30–220 mm, Längt 50–400 mm(méi grouss/méi kleng op Bestellung gemaach).
-
Enn-/Referenzfeatures:Saat-/Endflächebearbechtung, Referenzflaacher/Kerben a Fiduzien fir d'Ausriichtung no ënnen.
Material & Optesch Eegeschaften
-
Zesummesetzung:Eenkristallin Al₂O₃, Rohmaterialreinheet ≥ 99,99%.
-
Dicht:~3,98 g/cm³
-
Härkeet:Mohs 9
-
Breechungsindex (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (negativ uniaxial; Δn ≈ 0,008)
-
Transmissiounsfenster: UV bis ~5 µm(ofhängeg vun Déckt an Onreinheeten)
-
Wärmeleitfäegkeet (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (orientéierungsofhängeg)
-
Young säi Modul:~345 GPa
-
Elektresch:Héich isoléierend (Volumenwiderstand typescherweis ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Qualitéiten & Optiounen
-
Epitaxie-Grad:Ultra-niddreg Blasen/Streifen a miniméiert Spannungsduebelbriechen fir GaN/AlGaN MOCVD-Waferen mat héijer Ausbezuelung (2–8 Zoll a méi downstream).
-
Optesch Qualitéit:Héich intern Transmissioun an Homogenitéit fir Fënsteren, Lënsen an IR-Bléckporten.
-
Allgemeng/Mechanesch Qualitéit:Haltbar, käschteoptimiséiert Rohmaterial fir Auerglaser, Knäppercher, Verschleißdeeler a Gehäuse.
-
Dotierung/Faarf:
-
Faarflos(Standard)
Cr:Al₂O₃(Rubin),Ti:Al₂O₃(Ti: Saphir) Präformen
Aner Chromophoren (Fe/Ti) op Ufro
-
Uwendungen
Hallefleeder: Substrater fir GaN LEDs, Mikro-LEDs, Power HEMTs, HF-Apparater (Saphir-Wafer-Rohmaterial).
Optik & Photonik: Héichtemperatur-/Drockfënsteren, IR-Bléckfensteren, Laserhöhlfenster, Detektorofdeckungen.
Konsument & Wearables: Auerkristaller, Kameralënsofdeckungen, Fangerofdrocksensorofdeckungen, Premium-Exterieurdeeler.
Industrie & Loftfaart: Düsen, Ventilsëtzer, Dichtungsréng, Schutzfënsteren an Observatiounsöffnungen.
Laser-/Kristallwuesstem: Ti:Saphir- a Rubin-Wirtsstätten aus dotiéierte Boules.
Iwwerbléckdaten (Typesch, als Referenz)
| Parameter | Wäert (Typesch) |
|---|---|
| Kompositioun | Eenkristallin Al₂O₃ (≥ 99,99% Rengheet) |
| Orientéierung | c / a / r / m (op Ufro personaliséiert) |
| Index @ 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1.760 |
| Transmissiounsreechwäit | ~0,2–5 µm (ofhängeg vun der Déckt) |
| Wärmeleitfäegkeet | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Young säi Modul | ~345 GPa |
| Dicht | ~3,98 g/cm³ |
| Häert | Mohs 9 |
| Elektresch | Isoléierend; Volumenwiderstand ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Prozess vun der Produktioun vu Saphirwaferen
-
Kristallwuesstum
Héichreine Aluminiumoxid (Al₂O₃) gëtt geschmolz a mat Hëllef vun der ... zu engem eenzege Saphirkristallbarre verwandelt.Kyropoulos (KY) or Czochralski (Tschechesch Republik)Method. -
Veraarbechtung vu Baren
De Barren gëtt op eng Standardform gefräst - schneiden, Duerchmiesserformung an Endflächeveraarbechtung. -
Schneiden
De Saphirbarre gëtt mat engem a dënn Wafere geschniddenDiamant-Drotsäge. -
Duebelsäiteg Lappen
Béid Säite vum Wafer ginn iwwerlappt fir Sägemarken ze entfernen an eng eenheetlech Déckt z'erreechen. -
Glühen
D'Wafel gi waarmbehandelt, firinternen Stress lassginna verbesseren d'Kristallqualitéit an d'Transparenz. -
Kantenschleifen
D'Kante vun de Wafer sinn ofgeschrägt, fir datt se net bei der weiderer Veraarbechtung ofbriechen a Rëss kréien. -
Montage
Wafere ginn op Träger oder Halter fir präzis Poléieren an Inspektioun montéiert. -
DMP (Duebelsäiteg mechanesch Poléieren)
D'Waferoberflächen ginn mechanesch poléiert fir d'Uewerflächenglättung ze verbesseren. -
CMP (Chemesch Mechanesch Poléieren)
E feine Polierschritt, deen chemesch a mechanesch Aktiounen kombinéiert, fir espigelfërmeg Uewerfläch. -
Visuell Inspektioun
Bedreiwer oder automatiséiert Systemer kontrolléieren op siichtbar Uewerflächendefekter. -
Flaachheetsinspektioun
Flaachheet an Décktuniformitéit gi gemooss fir d'Dimensiounspräzisioun ze garantéieren. -
RCA-Botzen
Standard chemesch Reinigung läscht organesch, metallesch a partikelfërmeg Kontaminanten. -
Schrubbereinigung
Mechanesch Schrubbung läscht verbleiwen mikroskopesch Partikelen. -
Inspektioun vu Uewerflächendefekter
Automatiséiert optesch Inspektioun erkennt Mikrodefekter wéi Kratzer, Lächer oder Kontaminatioun.

-
Kristallwuesstum
Héichreine Aluminiumoxid (Al₂O₃) gëtt geschmolz a mat Hëllef vun der ... zu engem eenzege Saphirkristallbarre verwandelt.Kyropoulos (KY) or Czochralski (Tschechesch Republik)Method. -
Veraarbechtung vu Baren
De Barren gëtt op eng Standardform gefräst - schneiden, Duerchmiesserformung an Endflächeveraarbechtung. -
Schneiden
De Saphirbarre gëtt mat engem a dënn Wafere geschniddenDiamant-Drotsäge. -
Duebelsäiteg Lappen
Béid Säite vum Wafer ginn iwwerlappt fir Sägemarken ze entfernen an eng eenheetlech Déckt z'erreechen. -
Glühen
D'Wafel gi waarmbehandelt, firinternen Stress lassginna verbesseren d'Kristallqualitéit an d'Transparenz. -
Kantenschleifen
D'Kante vun de Wafer sinn ofgeschrägt, fir datt se net bei der weiderer Veraarbechtung ofbriechen a Rëss kréien. -
Montage
Wafere ginn op Träger oder Halter fir präzis Poléieren an Inspektioun montéiert. -
DMP (Duebelsäiteg mechanesch Poléieren)
D'Waferoberflächen ginn mechanesch poléiert fir d'Uewerflächenglättung ze verbesseren. -
CMP (Chemesch Mechanesch Poléieren)
E feine Polierschritt, deen chemesch a mechanesch Aktiounen kombinéiert, fir espigelfërmeg Uewerfläch. -
Visuell Inspektioun
Bedreiwer oder automatiséiert Systemer kontrolléieren op siichtbar Uewerflächendefekter. -
Flaachheetsinspektioun
Flaachheet an Décktuniformitéit gi gemooss fir d'Dimensiounspräzisioun ze garantéieren. -
RCA-Botzen
Standard chemesch Reinigung läscht organesch, metallesch a partikelfërmeg Kontaminanten. -
Schrubbereinigung
Mechanesch Schrubbung läscht verbleiwen mikroskopesch Partikelen. -
Inspektioun vu Uewerflächendefekter
Automatiséiert optesch Inspektioun erkennt Mikrodefekter wéi Kratzer, Lächer oder Kontaminatioun. 
Saphir Boule (Eenkristall Al₂O₃) — FAQ
Q1: Wat ass e Saphir-Boule?
A: En nei gewuessenen Eenzelkristall aus Aluminiumoxid (Al₂O₃). Et ass den Upstream-"Barr", deen benotzt gëtt fir Saphirwaferen, optesch Fënsteren a Komponenten mat héijem Verschleiss ze maachen.
Q2: Wéi hänkt e Boule mat Waferen oder Fënsteren zesummen?
A: De Boule gëtt orientéiert → geschnidden → iwwerlappt → poléiert fir epigrade Waferen oder optesch/mechanesch Deeler ze produzéieren. D'Uniformitéit vum Quellboule beaflosst d'Ofwäertsproduktioun staark.
Q3: Wéi eng Wuessmethoden gëtt et a wéi ënnerscheede se sech?
A: KY (Kyropoulos)anHEMgrouss Ertrag,niddereg-StressBoules - bevorzugt fir Epitaxie an High-End-Optik.CZ (Czochralski)bitt exzellentOrientéierungskontrolla Konsistenz vu Lot zu Lot.Verneuil (Flammfusioun) is käschteeffizientfir allgemeng Optik a Edelsteen-Preformen.
Q4: Wéi eng Orientéierunge liwwert Dir? Wéi eng Genauegkeet ass typesch?
A: c-Fläch (0001), a-Fläch (11-20), r-Fläch (1-102), m-Fläch (10-10), an Douane. Orientéierungsgenauegkeet typesch≤ ±0,1°verifizéiert vu Laue/XRD (méi enk op Ufro).
Optesch Kristaller mat verantwortungsvoller interner Offallentsuergung
All eis Saphir-Boules gi produzéiert nooptesch Qualitéit, wat eng héich Transmissioun, eng dicht Homogenitéit a geréng Inklusiouns-/Blasen- an Dislokatiounsdicht fir usprochsvoll Optik an Elektronik garantéiert. Mir kontrolléieren d'Kristallorientéierung an d'Duerchbriechenung vum Som bis zum Boule, mat voller Charge-Traçabilitéit a Konsistenz iwwer all Lafzäiten. Dimensiounen, Orientéierungen (c-, a-, r-Fläch) an Toleranzen kënnen op Är Downstream-Schneid-/Poléierbedürfnisser personaliséiert ginn.
Wichteg ass, datt all Material, dat net der Spezifikatioun entsprécht,komplett intern veraarbechtduerch e zouenen Aarbechtslaf - sortéiert, recycléiert an verantwortungsvoll entsuergt - sou datt Dir zouverlässeg Qualitéit kritt ouni Handhabungs- oder Konformitéitsbelaaschtungen. Dësen Usaz reduzéiert Risiken, verkierzt d'Liwwerzäiten an ënnerstëtzt Är Nohaltegkeetsziler.
| Gewiichtsband vun Ingots (kg) | 2″ | 4″ | 6″ | 8″ | 12″ | Notizen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Gëeegent | Gëeegent | Limitéiert/méiglech | Net typesch | Net benotzt | Klengformat Schneiden; 6″ hänkt vum brauchbaren Duerchmiesser/Längt of. |
| 30–80 | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Limitéiert/méiglech | Net typesch | Breet Notzungsgebitt; heiansdo 8″ Pilotparzellen. |
| 80–150 | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Net typesch | Gudde Gläichgewiicht fir eng Produktioun vu 6–8 Zoll. |
| 150–250 | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Limitéiert/Fuerschung an Entwécklung | Ënnerstëtzt initial 12″ Tester mat enken Spezifikatiounen. |
| 250–300 | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Limitéiert/enk spezifizéiert | Groussvolumen 8″; selektiv 12″ Läif. |
| >300 | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Gëeegent | Grenzflächlech; 12″ machbar mat strikter Uniformitéits-/Ausbeutungskontroll. |











