12 hüvelykes zafír lapka C-sík SSP/DSP
Részletes ábra
Zafír Bevezetés
A zafírlap egykristályos hordozóanyag, amely nagy tisztaságú szintetikus alumínium-oxidból (Al₂O₃) készül. A nagy zafírkristályokat fejlett módszerekkel, például a Kyropoulos (KY) vagy a hőcserélő módszerrel (HEM) növesztik, majd vágással, orientálással, köszörüléssel és precíziós polírozással dolgozzák fel. Kivételes fizikai, optikai és kémiai tulajdonságainak köszönhetően a zafírlap pótolhatatlan szerepet játszik a félvezetők, az optoelektronika és a csúcskategóriás fogyasztói elektronika területén.
Mainstream zafír szintézis módszerek
| Módszer | Alapelv | Előnyök | Fő alkalmazások |
|---|---|---|---|
| Verneuil-módszer(Lángfúzió) | Nagy tisztaságú Al₂O₃ port oxihidrogén lángban olvasztanak, a cseppek rétegről rétegre megszilárdulnak a magon | Alacsony költség, magas hatékonyság, viszonylag egyszerű folyamat | Drágaköves minőségű zafírok, korai optikai anyagok |
| Czochralski-módszer (CZ) | Az Al₂O₃-t egy olvasztótégelyben megolvasztják, majd egy oltókristályt lassan felfelé húznak, hogy a kristály növekedjen. | Viszonylag nagy kristályokat képez jó integritással | Lézerkristályok, optikai ablakok |
| Kyropoulos-módszer (KY) | A szabályozott lassú hűtés lehetővé teszi a kristály fokozatos növekedését a tégelyben | Képes nagy méretű, alacsony feszültségű kristályok (több tíz kilogramm vagy több) növesztésére | LED-felületek, okostelefon-képernyők, optikai alkatrészek |
| HEM módszer(Hőcsere) | A hűtés a tégely tetejétől kezdődik, a kristályok lefelé nőnek a magtól | Nagyon nagy kristályokat (akár több száz kilogrammot is) hoz létre egyenletes minőségben | Nagy optikai ablakok, repülőgépipar, katonai optika |
Kristály orientáció
| Tájolás / Sík | Miller-index | Jellemzők | Fő alkalmazások |
|---|---|---|---|
| C-sík | (0001) | A c-tengelyre merőleges, poláris felület, az atomok egyenletesen elrendeződtek | LED, lézerdiódák, GaN epitaxiális szubsztrátok (leggyakrabban használt) |
| A-repülőgép | (11-20) | A c-tengellyel párhuzamos, nem poláris felület, elkerüli a polarizációs hatásokat | Nem poláris GaN epitaxia, optoelektronikai eszközök |
| M-sík | (10-10) | Párhuzamos a c-tengellyel, nem poláris, nagy szimmetria | Nagy teljesítményű GaN epitaxia, optoelektronikai eszközök |
| R-sík | (1-102) | A c-tengely felé dőlve, kiváló optikai tulajdonságokkal | Optikai ablakok, infravörös detektorok, lézeralkatrészek |
Zafír ostya specifikáció (testreszabható)
| Tétel | 1 hüvelykes C-síkú (0001) 430 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Vastagság | 430 μm +/- 25 μm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 5 μm | |
| ÍJ | < 5 μm | |
| WARP | < 5 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| 25 darab kazettás vagy egy darabos csomagolásban. | ||
| Tétel | 2 hüvelykes C-síkú (0001) 430 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Vastagság | 430 μm +/- 25 μm | |
| Elsődleges sík tájolás | A-sík (11-20) +/- 0,2° | |
| Elsődleges sík hossza | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 10 μm | |
| ÍJ | < 10 μm | |
| WARP | < 10 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| 25 darab kazettás vagy egy darabos csomagolásban. | ||
| Tétel | 3 hüvelykes C-síkú (0001) 500 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Vastagság | 500 μm +/- 25 μm | |
| Elsődleges sík tájolás | A-sík (11-20) +/- 0,2° | |
| Elsődleges sík hossza | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 15 μm | |
| ÍJ | < 15 μm | |
| WARP | < 15 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| 25 darab kazettás vagy egy darabos csomagolásban. | ||
| Tétel | 4 hüvelykes C-síkú (0001) 650 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Vastagság | 650 μm +/- 25 μm | |
| Elsődleges sík tájolás | A-sík (11-20) +/- 0,2° | |
| Elsődleges sík hossza | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 20 μm | |
| ÍJ | < 20 μm | |
| WARP | < 20 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| 25 darab kazettás vagy egy darabos csomagolásban. | ||
| Tétel | 6 hüvelykes C-síkú (0001) 1300 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Vastagság | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Elsődleges sík tájolás | A-sík (11-20) +/- 0,2° | |
| Elsődleges sík hossza | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 25 μm | |
| ÍJ | < 25 μm | |
| WARP | < 25 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| 25 darab kazettás vagy egy darabos csomagolásban. | ||
| Tétel | 8 hüvelykes C-síkú (0001) 1300 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Vastagság | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 30 μm | |
| ÍJ | < 30 μm | |
| WARP | < 30 μm | |
| Tisztítás / Csomagolás | 100-as osztályú tisztatéri tisztítás és vákuumcsomagolás, | |
| Egy darabos csomagolás. | ||
| Tétel | 12 hüvelykes C-síkú (0001) 1300 μm-es zafír ostyák | |
| Kristályanyagok | 99,999%, nagy tisztaságú, monokristályos Al2O3 | |
| Fokozat | Prime, Epi-Ready | |
| Felületi orientáció | C-sík (0001) | |
| A C-sík M-tengelyhez viszonyított szöge 0,2 +/- 0,1° | ||
| Átmérő | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Vastagság | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Egyoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (SSP) | Hátsó felület | Finomra köszörülve, Ra = 0,8 μm - 1,2 μm |
| Kétoldalas polírozott | Elülső felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| (DSP) | Hátsó felület | Epi-polírozott, Ra < 0,2 nm (AFM szerint) |
| TTV | < 30 μm | |
| ÍJ | < 30 μm | |
| WARP | < 30 μm | |
Zafír ostya gyártási folyamat
-
Kristálynövekedés
-
Zafírgömbök (100–400 kg) növesztése Kyropoulos (KY) módszerrel erre a célra szolgáló kristálynövesztő kemencékben.
-
-
Öntöttvas fúrás és alakítás
-
Fúrócső segítségével dolgozza fel a golyót hengeres, 2–6 hüvelyk átmérőjű és 50–200 mm hosszú tuskókká.
-
-
Első lágyítás
-
Vizsgálja meg a tuskókat hibák szempontjából, és végezze el az első magas hőmérsékletű lágyítást a belső feszültség enyhítésére.
-
-
Kristály orientáció
-
Határozza meg a zafíröntvény pontos orientációját (pl. C-sík, A-sík, R-sík) orientációs eszközök segítségével.
-
-
Többszálas fűrészvágás
-
Vágja a tömböt vékony szeletekre a kívánt vastagságnak megfelelően többszálas vágóberendezéssel.
-
-
Első ellenőrzés és második hőkezelés
-
Vizsgálja meg a vágott ostyákat (vastagság, sík felület, felületi hibák).
-
Szükség esetén ismételje meg a hőkezelést a kristályminőség további javítása érdekében.
-
-
Élletörés, csiszolás és CMP polírozás
-
Tükörminőségű felületek elérése érdekében speciális berendezésekkel végezzen letörést, felületcsiszolást és kémiai-mechanikai polírozást (CMP).
-
-
Tisztítás
-
A wafereket alaposan tisztítsa meg ultratiszta vízzel és vegyszerekkel tisztatéri környezetben a részecskék és szennyeződések eltávolítása érdekében.
-
-
Optikai és fizikai ellenőrzés
-
Áteresztőképesség-érzékelés elvégzése és optikai adatok rögzítése.
-
Mérje meg az ostya paramétereit, beleértve a TTV-t (teljes vastagságváltozás), a görbületet, a vetemedést, az orientációs pontosságot és a felületi érdességet.
-
-
Bevonat (opcionális)
-
Bevonatok (pl. AR bevonatok, védőrétegek) felvitele a megrendelő specifikációi szerint.
-
Végső ellenőrzés és csomagolás
-
Végezzen 100%-os minőségellenőrzést tisztatérben.
-
A lapkákat kazettás dobozokba kell csomagolni 100-as tisztasági osztályú körülmények között, és szállítás előtt vákuumzárással kell lezárni.
Zafír ostyák alkalmazásai
A zafír ostyák kivételes keménységükkel, kiemelkedő optikai áteresztőképességükkel, kiváló hőteljesítményükkel és elektromos szigetelésükkel széles körben alkalmazhatók számos iparágban. Alkalmazási területük nemcsak a hagyományos LED- és optoelektronikai iparágakra terjed ki, hanem a félvezetők, a szórakoztató elektronika, valamint a fejlett repülőgépipari és védelmi területekre is bővül.
1. Félvezetők és optoelektronika
LED-aljzatok
A zafír ostyák a gallium-nitrid (GaN) epitaxiális növekedésének elsődleges szubsztrátjai, amelyeket széles körben használnak kék LED-ekben, fehér LED-ekben és Mini/Micro LED technológiákban.
Lézerdiódák (LD-k)
A GaN-alapú lézerdiódák szubsztrátjaként a zafírlapkák nagy teljesítményű, hosszú élettartamú lézereszközök fejlesztését támogatják.
Fotódetektorok
Az ultraibolya és infravörös fotodetektorokban a zafírlapokat gyakran használják átlátszó ablakként és szigetelő hordozóként.
2. Félvezető eszközök
RFIC-k (rádiófrekvenciás integrált áramkörök)
Kiváló elektromos szigetelésüknek köszönhetően a zafír ostyák ideális hordozók nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű mikrohullámú eszközökhöz.
Szilícium-zafír (SoS) technológia
Az SoS technológia alkalmazásával a parazita kapacitás jelentősen csökkenthető, javítva az áramkör teljesítményét. Ezt széles körben alkalmazzák az RF kommunikációban és a repülőgépipari elektronikában.
3. Optikai alkalmazások
Infravörös optikai ablakok
A 200 nm–5000 nm hullámhossztartományban nagy áteresztőképességével a zafírt széles körben használják infravörös detektorokban és infravörös irányító rendszerekben.
Nagy teljesítményű lézerablakok
A zafír keménysége és hőállósága kiváló anyaggá teszi nagy teljesítményű lézerrendszerek védőablakainak és lencséinek.
4. Szórakoztató elektronika
Kameralencse-védőkupakok
A zafír nagy keménysége biztosítja az okostelefonok és fényképezőgépek lencséinek karcállóságát.
Ujjlenyomat-érzékelők
A zafír ostyák tartós, átlátszó burkolatként szolgálhatnak, amelyek javítják az ujjlenyomat-felismerés pontosságát és megbízhatóságát.
Okosórák és prémium kijelzők
A zafír képernyők a karcállóságot nagy optikai tisztasággal ötvözik, így népszerűek a csúcskategóriás elektronikai termékekben.
5. Repülés és védelem
Rakéta infravörös kupolák
A zafír ablakok átlátszóak és stabilak maradnak magas hőmérsékleten és nagy sebességű körülmények között is.
Repülőgépipari optikai rendszerek
Nagy szilárdságú optikai ablakokban és szélsőséges környezeti körülményekre tervezett megfigyelőberendezésekben használják őket.
Egyéb gyakori zafírtermékek
Optikai termékek
-
Zafír optikai ablakok
-
Lézerekben, spektrométerekben, infravörös képalkotó rendszerekben és érzékelőablakokban használják.
-
Átviteli tartomány:UV 150 nm-től közép-infravörös 5,5 μm-ig.
-
-
Zafír lencsék
-
Nagy teljesítményű lézerrendszerekben és repülőgépipari optikában alkalmazzák.
-
Konvex, konkáv vagy hengeres lencsékként gyárthatók.
-
-
Zafír prizmák
-
Optikai mérőeszközökben és precíziós képalkotó rendszerekben használják.
-
Repülés és védelem
-
Zafír kupolák
-
Védje az infravörös keresőket rakétákban, pilóta nélküli repülőgépekben és repülőgépekben.
-
-
Zafír védőtokok
-
Ellenáll a nagy sebességű légáramlásnak és a zord környezeti hatásoknak.
-
Termékcsomagolás
A XINKEHUI-ról
A Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. az egyikKína legnagyobb optikai és félvezető beszállítója, amelyet 2002-ben alapítottak. Az XKH-t azzal a céllal hozták létre, hogy ostyákat és más félvezetőkkel kapcsolatos tudományos anyagokat és szolgáltatásokat nyújtson akadémiai kutatóknak. A félvezető anyagok a fő tevékenységünk, csapatunk műszaki alapokon nyugszik, és megalakulása óta az XKH mélyen elkötelezett a fejlett elektronikai anyagok kutatása és fejlesztése iránt, különösen a különféle ostyák/szubsztrátok területén.
Partnerek
Kiváló félvezető anyagtechnológiájának köszönhetően a Shanghai Zhimingxin a világ vezető vállalatainak és ismert tudományos intézményeinek megbízható partnerévé vált. Az innováció és a kiválóság iránti kitartásának köszönhetően a Zhimingxin mély együttműködési kapcsolatokat épített ki olyan iparági vezetőkkel, mint a Schott Glass, a Corning és a Seoul Semiconductor. Ezek az együttműködések nemcsak termékeink műszaki színvonalát javították, hanem elősegítették a technológiai fejlődést a teljesítményelektronika, az optoelektronikai eszközök és a félvezető eszközök területén is.
A jól ismert vállalatokkal való együttműködés mellett a Zhimingxin hosszú távú kutatási együttműködési kapcsolatokat is kialakított a világ vezető egyetemeivel, mint például a Harvard Egyetemmel, a University College Londonnal (UCL) és a Houstoni Egyetemmel. Ezen együttműködések révén a Zhimingxin nemcsak technikai támogatást nyújt az akadémiai tudományos kutatási projektekhez, hanem részt vesz új anyagok fejlesztésében és a technológiai innovációban is, biztosítva, hogy mindig a félvezetőipar élvonalában járjunk.
A világhírű vállalatokkal és akadémiai intézményekkel való szoros együttműködés révén a Shanghai Zhimingxin továbbra is előmozdítja a technológiai innovációt és fejlesztést, világszínvonalú termékeket és megoldásokat kínálva a globális piac növekvő igényeinek kielégítésére.
