藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)方法概論-課程小論-資料下載頁(yè)
2025-01-08 10:45本頁(yè)面
【正文】 晶體生長(zhǎng)過(guò)程中無(wú)明顯的熱擾動(dòng)，缺陷萌生的幾率較其他方法明顯降低。 3) 由于只是微量提拉，減少了溫場(chǎng)擾動(dòng)。使溫場(chǎng)更均勻，從而保證單晶生長(zhǎng)的成功率。 4) 在整個(gè)晶體生長(zhǎng)過(guò)程中，晶體不被提出坩堝，仍處于熱區(qū)?？梢跃_控12 制它的冷卻速度，減少熱應(yīng)力。 5) 適合生長(zhǎng)大尺寸晶體，材料綜合利用率是泡生法的 。 6) 選用水作為熱交換器內(nèi)的工作流體，晶體可以實(shí)現(xiàn)原位退火，較其他方法 試驗(yàn)周期短、成本低。 7) 在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中，可以方便的觀察晶體的生長(zhǎng)情況； 8) 晶體在自由液面生長(zhǎng)，不受坩堝的強(qiáng)制作用，可降低晶體的應(yīng)力； 9) 可以方便的使用所需取向籽晶和 ―縮頸 ‖工藝，有助于以比較快的速率生長(zhǎng)較高質(zhì)量的晶體，晶體完整性較好。 2 藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng) 方法 比較 藍(lán)寶石單晶主要生長(zhǎng) 方法 優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用比較 主要生長(zhǎng) 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 泡生法 (Kyropoulos) 高品質(zhì) (光學(xué)等級(jí) )，低缺陷密度，大尺寸，高產(chǎn)能，成本相對(duì)較低 操作復(fù)雜，一致性不高，成品率較低。不易生長(zhǎng)C軸晶體。 全球用于 LED襯底的藍(lán)寶石 基板 70%以上為泡生法或各種改良型泡生法生長(zhǎng)。美國(guó) Rubicon、俄羅斯 Monocrystal、韓國(guó) Astek、臺(tái)灣越峰 柴氏法 (Czochralski) 生長(zhǎng)情形易于觀察，尺寸容易控制，晶體外形相對(duì)規(guī)整 缺陷密度大；須使用銥金坩堝，成本較高；尺寸易受限 加拿大 HoneyWell (2022 年被中國(guó)四聯(lián)集團(tuán)收購(gòu) )，法國(guó) SaintGobain。日本藍(lán)寶石企業(yè)。 導(dǎo)模法 (EFG) 品質(zhì)佳 設(shè)備、工藝要求復(fù)雜 日本京瓷 (Kyocera)、并木 (Namiki) 溫度梯度法 (TGT) 設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方 便，無(wú)機(jī)械擾動(dòng)、界面穩(wěn)定、成品率高；可生長(zhǎng) c 軸晶體 晶體無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)，溫場(chǎng)不易均勻；晶體需后續(xù)退火處理，周期長(zhǎng)，成本高；坩堝強(qiáng)制作用顯著 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所光電材料事業(yè)部，深圳愛(ài)彼斯通 熱交換法 (HEM) 高品質(zhì)，大尺寸 設(shè)備要求高，工藝復(fù)雜，成本高，主要難題是晶體容易開(kāi)裂。 美國(guó) Crystal System (2022年 7月被美國(guó) GT Solar收購(gòu) )，國(guó)內(nèi)已開(kāi)始涉足。 冷心放肩微量提拉法 (SAPMAC) 晶體完整性好；可實(shí)現(xiàn)原位退火，周期短、成本低； 易受到溫度波動(dòng)的影響；不易生長(zhǎng) c 軸晶 體 哈爾濱工大奧瑞德光電技術(shù)有限公司 13 參考文獻(xiàn) [1]范志剛 , 劉建軍 , 肖昊蘇 , 等 . 藍(lán)寶石單晶的生長(zhǎng)技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展 [J].硅酸鹽學(xué)報(bào) , 2022, 39(5): 880891. [2] 韓杰才 , 左洪波 , 孟松鶴 , 等 . 泡生法制備大尺寸藍(lán)寶石單晶體 [J].人工晶體學(xué)報(bào) , 2022, 34(1): 101–102. [3] HARRIS D C. Evolution of the sapphire industry: Rubicon technology and Garish [J]. Proc SPIE, 2022, 7302: 730202(1–12). [4] 劉麗君 , 徐家慶 , 蔡興民 . 泡生法藍(lán)寶石晶體生長(zhǎng)工藝的探討 [J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 2022, 43(3): 145148. [5] process. 2022–04–25. [6] HARRIS D C. A peek into the history of sapphire crystal growth [J].Proc SPIE, 2022, 5078: 1–11. [7] 崔鳳柱 , 周永宗 , 喬景文 , 等 . 導(dǎo)向溫梯法生長(zhǎng)優(yōu)質(zhì)蘭寶石單晶 [J].硅酸鹽學(xué)報(bào) , 1980, 8(2): 109– Fengzhu, ZHOU Yongzong, QIAO Jingwen
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