As-grown safir boule ingot crystal ky-metod
Detaljerat diagram
Översikt
A safir bouleär en stor, nyvuxen enkristall av aluminiumoxid (Al₂O₃) som fungerar som uppströms råvara för safirskivor, optiska fönster, slitstarka delar och ädelstensslipning. MedMohs 9 hårdhet, utmärkt termisk stabilitet(smältpunkt ~2050 °C), ochbredbandstransparensFrån UV till mellan-IR är safir riktmärket där hållbarhet, renhet och optisk kvalitet måste samexistera.
Vi levererar färglösa och dopade safirklot producerade med industribeprövade tillväxtmetoder, optimerade förGaN/AlGaN-epitaxi, precisionsoptikochhögtillförlitliga industriella komponenter.
Varför Sapphire Boule från oss
-
Kristallkvalitet först:låg inre spänning, lågt innehåll av bubblor/strimmor, noggrann orienteringskontroll för nedströms skivning och epitaxi.
-
Processflexibilitet:Tillväxtalternativ i KY/HEM/CZ/Verneuil för att balansera storlek, stress och kostnad för din applikation.
-
Skalbar geometri:cylindriska, morotsformade eller blockformade boules med anpassade plana plan, frö-/ändbehandlingar och referensplan.
-
Spårbar och repeterbar:batchregister, metrologirapporter och acceptanskriterier anpassade till dina specifikationer.
Tillväxtteknologier
-
KY (Kyropoulos):Stor diameter, lågspänningsklot; föredragna för epikvalitetswafers och optik där dubbelbrytningsuniformitet är viktig.
-
HEM (värmeväxlarmetoden):Utmärkta termiska gradienter och spänningskontroll; attraktivt för tjock optik och premium epi-råmaterial.
-
CZ (Czochralski):Stark kontroll över orientering och reproducerbarhet; bra val för konsekvent skivning med hög avkastning.
-
Verneuil (Flame-Fusion):Kostnadseffektiv, hög genomströmning; lämplig för allmän optik, mekaniska delar och ädelstensförformar.
Kristallorientering, geometri och storlek
-
Standardorienteringar: c-plan (0001), A-plan (11-20), r-plan (1-102), m-plan (10-10); specialanpassade flygplan tillgängliga.
-
Orienteringsnoggrannhet:≤ ±0,1° med Laue/XRD (tätare på begäran).
-
Former:cylindriska eller morotsliknande boules, fyrkantiga/rektangulära block och stavar.
-
Typisk kuvertstorlek: Ø30–220 mm, längd 50–400 mm(större/mindre tillverkas på beställning).
-
Slut-/referensfunktioner:så-/ändytebearbetning, referensytor/skåror och referenslinor för nedströms uppriktning.
Material- och optiska egenskaper
-
Sammansättning:Enkristallin Al₂O₃, råmaterialrenhet ≥ 99,99 %.
-
Densitet:~3,98 g/cm³
-
Hårdhet:Mohs 9
-
Brytningsindex (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (negativ enaxlig; Δn ≈ 0,008)
-
Växellåda: UV till ~5 µm(beroende på tjocklek och föroreningar)
-
Värmeledningsförmåga (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (orienteringsberoende)
-
Youngs modul:~345 GPa
-
Elektrisk:Högisolerande (volymresistivitet vanligtvis ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Betyg och alternativ
-
Epitaxigrad:Ultralåga bubblor/strimmor och minimerad spänningsdubbelbrytning för GaN/AlGaN MOCVD-wafers med hög avkastning (2–8 tum och uppåt nedströms).
-
Optisk kvalitet:Hög intern transmission och homogenitet för fönster, linser och IR-visningsportar.
-
Allmän/mekanisk kvalitet:Hållbart, kostnadsoptimerat råmaterial för klockglas, knappar, slitdelar och höljen.
-
Dopning/Färg:
-
Färglös(standard)
Cr:Al₂O₃(rubin),Ti:Al₂O₃(Ti: safir) preformar
Andra kromoforer (Fe/Ti) på begäran
-
Applikationer
Halvledare: Substrat för GaN-lysdioder, mikro-lysdioder, effekt-HEMT:er, RF-komponenter (safirwafer-råvara).
Optik och fotonik: Fönster för hög temperatur/tryck, IR-visningsportar, laserfönster, detektorskydd.
Konsument och bärbara enheter: Klockkristaller, kameralinsskydd, fingeravtryckssensorskydd, premium exteriördelar.
Industri och flygindustri: Munstycken, ventilsäten, tätningsringar, skyddsfönster och observationsportar.
Laser-/kristalltillväxt: Ti:safir- och rubinvärdar från dopade klot.
Översiktsdata (typisk, för referens)
| Parameter | Värde (typiskt) |
|---|---|
| Sammansättning | Enkristallin Al₂O₃ (≥ 99,99 % renhet) |
| Orientering | c / a / r / m (kundanpassad på begäran) |
| Index @ 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 |
| Sändningsräckvidd | ~0,2–5 µm (tjockleksberoende) |
| Värmeledningsförmåga | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Youngs modul | ~345 GPa |
| Densitet | ~3,98 g/cm³ |
| Hårdhet | Mohs 9 |
| Elektrisk | Isolerande; volymresistivitet ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Tillverkningsprocess för safirskivor
-
Kristalltillväxt
Högren aluminiumoxid (Al₂O₃) smälts och odlas till en enda safirkristalltacka med hjälp avKyropoulos (KY) or Czochralski (Tjeckien)metod. -
Götbearbetning
Götet bearbetas till en standardform – trimning, diameterformning och ändytebearbetning. -
Skivning
Safirtackan skärs i tunna skivor med hjälp av endiamantvajersåg. -
Dubbelsidig överlappning
Båda sidor av skivan överlappas för att ta bort sågmärken och uppnå en jämn tjocklek. -
Glödgning
Wafers värmebehandlas för attsläppa ut inre stressoch förbättra kristallkvaliteten och transparensen. -
Kantslipning
Waferkanterna är avfasade för att förhindra flisning och sprickbildning under vidare bearbetning. -
Montering
Wafers monteras på bärare eller hållare för precisionspolering och inspektion. -
DMP (Dubbelsidig mekanisk polering)
Waferytorna är mekaniskt polerade för att förbättra ytjämnheten. -
CMP (Kemisk Mekanisk Polering)
Ett fint poleringssteg som kombinerar kemiska och mekaniska åtgärder för att skapa enspegelliknande yta. -
Visuell inspektion
Operatörer eller automatiserade system kontrollerar om det finns synliga ytdefekter. -
Planhetsinspektion
Planhet och tjockleksjämnhet mäts för att säkerställa dimensionell precision. -
RCA-rengöring
Standard kemisk rengöring tar bort organiska, metalliska och partikelformiga föroreningar. -
Rengöring av skrubbmaskin
Mekanisk skrubbning tar bort kvarvarande mikroskopiska partiklar. -
Inspektion av ytfel
Automatiserad optisk inspektion upptäcker mikrodefekter som repor, gropar eller kontaminering.

-
Kristalltillväxt
Högren aluminiumoxid (Al₂O₃) smälts och odlas till en enda safirkristalltacka med hjälp avKyropoulos (KY) or Czochralski (Tjeckien)metod. -
Götbearbetning
Götet bearbetas till en standardform – trimning, diameterformning och ändytebearbetning. -
Skivning
Safirtackan skärs i tunna skivor med hjälp av endiamantvajersåg. -
Dubbelsidig överlappning
Båda sidor av skivan överlappas för att ta bort sågmärken och uppnå en jämn tjocklek. -
Glödgning
Wafers värmebehandlas för attsläppa ut inre stressoch förbättra kristallkvaliteten och transparensen. -
Kantslipning
Waferkanterna är avfasade för att förhindra flisning och sprickbildning under vidare bearbetning. -
Montering
Wafers monteras på bärare eller hållare för precisionspolering och inspektion. -
DMP (Dubbelsidig mekanisk polering)
Waferytorna är mekaniskt polerade för att förbättra ytjämnheten. -
CMP (Kemisk Mekanisk Polering)
Ett fint poleringssteg som kombinerar kemiska och mekaniska åtgärder för att skapa enspegelliknande yta. -
Visuell inspektion
Operatörer eller automatiserade system kontrollerar om det finns synliga ytdefekter. -
Planhetsinspektion
Planhet och tjockleksjämnhet mäts för att säkerställa dimensionell precision. -
RCA-rengöring
Standard kemisk rengöring tar bort organiska, metalliska och partikelformiga föroreningar. -
Rengöring av skrubbmaskin
Mekanisk skrubbning tar bort kvarvarande mikroskopiska partiklar. -
Inspektion av ytfel
Automatiserad optisk inspektion upptäcker mikrodefekter som repor, gropar eller kontaminering. 
Safir Boule (enkristall Al₂O₃) — Vanliga frågor
F1: Vad är en safirklot?
A: En nybildad enkristall av aluminiumoxid (Al₂O₃). Det är den uppströms bestående "göten" som används för att tillverka safirskivor, optiska fönster och slitstarka komponenter.
F2: Hur relaterar en boule till wafers eller fönster?
A: Boule-materialet orienteras → skivas → överlappas → poleras för att producera epigrade wafers eller optiska/mekaniska delar. Enhetligheten hos käll-boulen påverkar starkt nedströmsutbytet.
F3: Vilka odlingsmetoder finns tillgängliga och hur skiljer de sig åt?
A: KY (Kyropoulos)ochFÅLLAavkastning stor,lågstressandeboules – föredragna för epitaxi och avancerad optik.CZ (Czochralski)erbjuder utmärktorienteringskontrolloch konsistens från parti till parti.Verneuil (flamfusion) is kostnadseffektivför allmän optik och ädelstensförformar.
F4: Vilka orienteringar tillhandahåller ni? Vilken noggrannhet är typisk?
A: c-plan (0001), a-plan (11-20), r-plan (1-102), m-plan (10-10)och tull. Orienteringsnoggrannhet vanligtvis≤ ±0,1°verifierad av Laue/XRD (strängare på begäran).
Optiska kristaller med ansvarsfull intern skrothantering
Alla våra safirklot är tillverkade för attoptisk kvalitet, vilket säkerställer hög transmission, god homogenitet och låga inneslutnings-/bubbel- och dislokationsdensiteter för krävande optik och elektronik. Vi kontrollerar kristallorientering och dubbelbrytning från frö till boule, med fullständig spårbarhet och konsistens över alla serier. Mått, orienteringar (c-, a-, r-plan) och toleranser kan anpassas till dina behov av nedströms skärning/polering.
Viktigt är att allt material som inte uppfyller specifikationen ärbearbetas helt interntgenom ett slutet arbetsflöde – sorterat, återvunnet och ansvarsfullt bortskaffat – så att du får tillförlitlig kvalitet utan hanterings- eller efterlevnadsbördor. Denna metod minskar risker, förkortar ledtider och stöder dina hållbarhetsmål.
| Götviktsband (kg) | 2″ | 4″ | 6″ | 8″ | 12″ | Anteckningar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Lämplig | Lämplig | Begränsad/möjlig | Inte typiskt | Inte använd | Skärning i litet format; 15 cm beror på användbar diameter/längd. |
| 30–80 | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Begränsad/möjlig | Inte typiskt | Bred nytta; enstaka 20 cm pilottomter. |
| 80–150 | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Inte typiskt | Bra balans för 6–8″ produktion. |
| 150–250 | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Begränsad/FoU | Stöder initiala 12-tumsförsök med strikta specifikationer. |
| 250–300 | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Begränsad/strängt specificerad | Hög volym 20 cm; selektiva 30 cm-körningar. |
| >300 | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Lämplig | Gränsskala; 12 tum genomförbart med strikt enhetlighet/avkastningskontroll. |











