Peralatan Pertumbuhan Batangan Safir Metode Czochralski CZ untuk Memproduksi Wafer Safir 2 inci-12 inci

Peralatan Pertumbuhan Batangan Safir Metode Czochralski CZ untuk Menghasilkan Wafer Safir 2 inci-12 inci Gambar Unggulan

Deskripsi Singkat:

Peralatan Pertumbuhan Batangan Safir (Metode Czochralski) adalah sistem canggih yang dirancang untuk pertumbuhan kristal tunggal safir dengan kemurnian tinggi dan cacat rendah. Metode Czochralski (CZ) memungkinkan kontrol yang tepat terhadap kecepatan penarikan kristal benih (0,5–5 mm/jam), laju rotasi (5–30 rpm), dan gradien suhu dalam wadah iridium, menghasilkan kristal simetris aksial hingga diameter 12 inci (300 mm). Peralatan ini mendukung kontrol orientasi kristal bidang C/A, yang memungkinkan pertumbuhan safir tingkat optik, tingkat elektronik, dan terdoping (misalnya, rubi Cr³⁺, safir bintang Ti³⁺).

XKH menyediakan solusi menyeluruh, termasuk penyesuaian peralatan (produksi wafer 2–12 inci), pengoptimalan proses (kepadatan cacat <100/cm²), dan pelatihan teknis, dengan output bulanan lebih dari 5.000 wafer untuk aplikasi seperti substrat LED, epitaksi GaN, dan pengemasan semikonduktor.

Kirim email ke kami

Fitur

Prinsip Kerja

Metode CZ beroperasi melalui langkah-langkah berikut:
1. Peleburan Bahan Baku: Al₂O₃ dengan kemurnian tinggi (kemurnian >99,999%) dicairkan dalam wadah iridium pada suhu 2050–2100°C.
2. Pengenalan Benih Kristal: Benih kristal diturunkan ke dalam lelehan, diikuti dengan penarikan cepat untuk membentuk leher (diameter <1 mm) untuk menghilangkan dislokasi.
3. Pembentukan Bahu dan Pertumbuhan Massal: Kecepatan penarikan dikurangi menjadi 0,2–1 mm/jam, secara bertahap memperluas diameter kristal ke ukuran target (misalnya, 4–12 inci).
4. Anil dan Pendinginan: Kristal didinginkan pada 0,1–0,5°C/menit untuk meminimalkan retak akibat tekanan termal.
5. Jenis Kristal yang Kompatibel:
Kelas Elektronik: Substrat semikonduktor (TTV <5 μm)
Tingkat Optik: Jendela laser UV (transmitansi >90%@200 nm)
Varian yang didoping: Ruby (konsentrasi Cr³⁺ 0,01–0,5 wt.%), tabung safir biru

Komponen Sistem Inti

1. Sistem Peleburan
Iridium Crucible: Tahan hingga 2300°C, tahan korosi, kompatibel dengan lelehan besar (100–400 kg).
Tungku Pemanas Induksi: Kontrol suhu independen multi-zona (±0,5°C), gradien termal yang dioptimalkan.

2. Sistem Penarikan dan Rotasi
Motor Servo Presisi Tinggi: Resolusi penarikan 0,01 mm/jam, konsentrisitas putar <0,01 mm.
Segel Cairan Magnetik: Transmisi non-kontak untuk pertumbuhan berkelanjutan (>72 jam).

3. Sistem Kontrol Termal
Kontrol Loop Tertutup PID: Penyesuaian daya waktu nyata (50–200 kW) untuk menstabilkan medan termal.
Perlindungan Gas Inert: Campuran Ar/N₂ (kemurnian 99,999%) untuk mencegah oksidasi.

4. Otomatisasi dan Pemantauan
Pemantauan Diameter CCD: Umpan balik waktu nyata (akurasi ±0,01 mm).
Termografi Inframerah: Memantau morfologi antarmuka padat-cair.

Perbandingan Metode CZ vs. KY

Parameternya	Metode CZ	Metode KY
Ukuran Kristal Maks.	12 inci (300mm)	400 mm (batang berbentuk buah pir)
Kepadatan Cacat	<100/cm²	<50/cm²
Tingkat Pertumbuhan	0,5–5 mm/jam	0,1–2 mm/jam
Konsumsi Energi	50–80 kWh/kg	80–120 kWh/kg
Aplikasi	Substrat LED, epitaksi GaN	Jendela optik, ingot besar
Biaya	Sedang (investasi peralatan tinggi)	Tinggi (proses kompleks)

Aplikasi Utama

1. Industri Semikonduktor
Substrat Epitaksial GaN: wafer 2–8 inci (TTV <10 μm) untuk Mikro-LED dan dioda laser.
Wafer SOI: Kekasaran permukaan <0,2 nm untuk chip terintegrasi 3D.

2. Optoelektronik
Jendela Laser UV: Tahan terhadap kepadatan daya 200 W/cm² untuk optik litografi.
Komponen Inframerah: Koefisien penyerapan <10⁻³ cm⁻¹ untuk pencitraan termal.

3. Elektronik Konsumen
Penutup Kamera Ponsel Pintar: Kekerasan Mohs 9, peningkatan ketahanan gores 10×.
Layar Jam Tangan Pintar: Ketebalan 0,3–0,5 mm, transmitansi >92%.

4. Pertahanan dan Dirgantara
Jendela Reaktor Nuklir: Toleransi radiasi hingga 10¹⁶ n/cm².
Cermin Laser Daya Tinggi: Deformasi termal <λ/20@1064 nm.

Layanan XKH

1. Kustomisasi Peralatan
Desain Ruang yang Dapat Diskalakan: Konfigurasi Φ200–400 mm untuk produksi wafer 2–12 inci.
Fleksibilitas Doping: Mendukung doping tanah jarang (Er/Yb) dan logam transisi (Ti/Cr) untuk sifat optoelektronik yang disesuaikan.

2. Dukungan menyeluruh
Optimasi Proses: Resep yang telah divalidasi sebelumnya (50+) untuk LED, perangkat RF, dan komponen yang tahan radiasi.
Jaringan Layanan Global: Diagnostik jarak jauh 24/7 dan pemeliharaan di tempat dengan garansi 24 bulan.

3. Pengolahan Hilir
Pembuatan Wafer: Mengiris, menggiling, dan memoles wafer berukuran 2–12 inci (bidang C/A).
Produk Bernilai Tambah:
Komponen Optik: Jendela UV/IR (ketebalan 0,5–50 mm).
Bahan Mutu Perhiasan: Cr³⁺ ruby (bersertifikat GIA), Ti³⁺ star sapphire.

4. Kepemimpinan Teknis
Sertifikasi: wafer yang sesuai dengan EMI.
Paten: Paten inti dalam inovasi metode CZ.

Kesimpulan

Peralatan metode CZ menghadirkan kompatibilitas dimensi besar, tingkat cacat sangat rendah, dan stabilitas proses tinggi, menjadikannya tolok ukur industri untuk aplikasi LED, semikonduktor, dan pertahanan. XKH menyediakan dukungan komprehensif mulai dari penyebaran peralatan hingga pemrosesan pascapertumbuhan, yang memungkinkan klien mencapai produksi kristal safir berkinerja tinggi dan hemat biaya.