Likristale tsa safire li lengoa ka phofo ea alumina e hloekileng haholo e nang le bohloeki ba >99.995%, e leng se etsang hore e be sebaka se seholo ka ho fetisisa sa tlhoko ea alumina e hloekileng haholo. Li bontša matla a phahameng, ho tiea ho hoholo, le litšobotsi tse tsitsitseng tsa lik'hemik'hale, tse li nolofalletsang ho sebetsa libakeng tse thata tse kang mocheso o phahameng, mafome le tšusumetso. Li sebelisoa haholo ts'ireletsong ea naha, theknoloji ea baahi, li-microelectronics le masimong a mang.
Ho tloha phofo ea alumina e hloekileng haholo ho ea ho likristale tsa safire
1. Litšebeliso tsa Bohlokoa tsa Sapphire
Lefapheng la tshireletso, dikristale tsa safire di sebediswa haholoholo bakeng sa difensetere tsa infrared tsa dimisaele. Ntwa ya sejwalejwale e hloka ho nepahala ho hoholo dimisaeleng, mme fensetere ya optical ya infrared ke karolo ya bohlokwa ho fihlella tlhoko ena. Ha ho nahanoa hore dimisaele di na le mocheso o matla wa aerodynamic le tshusumetso nakong ya ho fofa ka lebelo le phahameng, hammoho le ditikoloho tse matla tsa ntwa, radome e tlameha ho ba le matla a hodimo, ho hanyetsa tshusumetso, le bokgoni ba ho mamella kgoholeho ya mobu e bakwang ke lehlabathe, pula le maemo a mang a lehodimo a matla. Dikristale tsa safire, ka phetiso ya tsona e ntle ya lesedi, thepa e phahameng ya mechine, le dibopeho tse tsitsitseng tsa dikhemikhale, di fetohile thepa e loketseng bakeng sa difensetere tsa infrared tsa dimisaele.
Di-substrate tsa LED di emela tshebediso e kgolo ka ho fetisisa ya safire. Mabone a LED a nkuwa e le phetoho ya boraro kamora mabone a fluorescent le a bolokang matla. Molao-motheo wa di-LED o kenyeletsa ho fetola matla a motlakase hore e be matla a lesedi. Ha motlakase o feta ka hara semiconductor, masoba le dielektrone di a kopana, di lokolla matla a feteletseng ka mokgwa wa lesedi, qetellong di hlahisa lesedi. Theknoloji ya di-chip tsa LED e itshetlehile hodima di-wafer tsa epitaxial, moo thepa ya kgase e bewang lera ka lera hodima substrate. Thepa e ka sehloohong ya substrate e kenyeletsa di-substrate tsa silicon, di-substrate tsa silicon carbide, le di-substrate tsa safire. Har'a tsena, di-substrate tsa safire di fana ka melemo e meholo ho feta tse ding tse pedi, ho kenyeletswa botsitso ba sesebediswa, theknoloji ya ho lokisa e hodileng, ho se monye lesedi le bonahalang, phetiso e ntle ya lesedi, le ditjeo tse itekanetseng. Dintlha di bontsha hore 80% ya dikhamphani tsa LED tsa lefatshe ka bophara di sebedisa safire e le thepa ya tsona ya substrate.
Ntle le lits'ebetso tse boletsoeng ka holimo, likristale tsa safire li boetse li sebelisoa likereneng tsa mohala oa thekeng, lisebelisoa tsa bongaka, mekhabiso ea mabenyane, le joalo ka thepa ea lifensetere bakeng sa lisebelisoa tse fapaneng tsa ho lemoha tsa mahlale tse kang lilense le li-prism.
2. Boholo ba 'Maraka le Litebello
Ka lebaka la tšehetso ea leano le maemo a ntseng a hola a ts'ebeliso ea li-chip tsa LED, tlhoko ea li-substrate tsa safire le boholo ba tsona ba 'maraka li lebelletsoe ho fihlela kholo ea linomoro tse peli. Ka 2025, palo ea thepa ea li-substrate tsa safire e lebelletsoe ho fihla likotoana tse limilione tse 103 (tse fetotsoeng ho li-substrate tsa lisenthimithara tse 4), e emelang keketseho ea 63% ha e bapisoa le 2021, ka sekhahla sa kholo ea selemo le selemo (CAGR) sa 13% ho tloha ka 2021 ho isa ho 2025. Boholo ba 'maraka ba li-substrate tsa safire bo lebelletsoe ho fihla ho ¥8 bilione ka 2025, keketseho ea 108% ha e bapisoa le 2021, ka CAGR ea 20% ho tloha ka 2021 ho isa ho 2025. Jwalo ka "selelekela" sa li-substrate, boholo ba 'maraka le mokhoa oa kholo oa likristale tsa safire lia bonahala.
3. Ho Lokisetsa Likristale tsa Sapphire
Ho tloha ka 1891, ha setsebi sa k'hemistri sa Lefora Verneuil A. a ne a qapa mokhoa oa ho kopanya malakabe ho hlahisa likristale tsa mahakoe a maiketsetso ka lekhetlo la pele, thuto ea kholo ea kristale ea safire ea maiketsetso e nkile lilemo tse fetang lekholo. Nakong ena, tsoelo-pele ea saense le theknoloji e tsamaisitse lipatlisiso tse pharaletseng mekhoeng ea kholo ea safire ho fihlela litlhoko tsa indasteri bakeng sa boleng bo phahameng ba kristale, sekhahla se ntlafetseng sa ts'ebeliso, le litšenyehelo tse fokotsehileng tsa tlhahiso. Mekhoa le mahlale a fapaneng a macha a hlahile bakeng sa ho holisa likristale tsa safire, joalo ka mokhoa oa Czochralski, mokhoa oa Kyropoulos, mokhoa oa kholo e fepetsoeng filimi (EFG), le mokhoa oa phapanyetsano ea mocheso (HEM).
3.1 Mokhoa oa Czochralski oa ho Holisa Likristale tsa Sapphire
Mokhoa oa Czochralski, o qaliloeng ke Czochralski J. ka 1918, o boetse o tsejoa e le mokhoa oa Czochralski (o khutsufalitsoeng e le mokhoa oa Cz). Ka 1964, Poladino AE le Rotter BD ba ile ba qala ho sebelisa mokhoa ona ho holisa likristale tsa safire. Ho fihlela joale, o hlahisitse palo e kholo ea likristale tsa safire tsa boleng bo holimo. Molao-motheo ona o kenyelletsa ho qhibilihisa thepa e tala ho etsa ho qhibiliha, ebe o qoelisa peo e le 'ngoe ea kristale holim'a metsi a qhibilihang. Ka lebaka la phapang ea mocheso sebakeng se tiileng-sebopeho sa metsi, ho etsahala supercooling, e leng se etsang hore ho qhibiliha ho tiee holim'a peo 'me ho qale ho holisa kristale e le 'ngoe e nang le sebopeho se tšoanang sa kristale le peo. Peo e huloa butle-butle ho ea holimo ha e ntse e potoloha ka lebelo le itseng. Ha peo e huloa, ho qhibiliha ho tiea butle-butle sebakeng se kopaneng, ho etsa kristale e le 'ngoe. Mokhoa ona, o kenyeletsang ho hula kristale ho tsoa ho qhibilihang, ke o mong oa mekhoa e tloaelehileng ea ho lokisa likristale tse le 'ngoe tsa boleng bo holimo.
Melemo ea mokhoa oa Czochralski e kenyelletsa: (1) sekhahla sa kholo se potlakileng, se nolofalletsang tlhahiso ea likristale tse le 'ngoe tsa boleng bo holimo ka nako e khuts'oane; (2) likristale li hola holim'a metsi a qhibilihang ntle le ho kopana le lebota la ho chesoa, e leng se fokotsang khatello ea ka hare le ho ntlafatsa boleng ba kristale ka katleho. Leha ho le joalo, bothata bo boholo ba mokhoa ona ke bothata ba ho holisa likristale tse bophara bo boholo, e leng se etsang hore li se ke tsa tšoaneleha bakeng sa ho hlahisa likristale tse kholo.
3.2 Mokhoa oa Kyropoulos oa ho Holisa Likristale tsa Sapphire
Mokhoa oa Kyropoulos, o qapiloeng ke Kyropoulos ka 1926 (o khutsufalitsoeng e le mokhoa oa KY), o tšoana le mokhoa oa Czochralski. O kenyelletsa ho qoelisa kristale ea peo holim'a metsi a qhibilihang le ho e hula butle ho ea holimo ho etsa molala. Hang ha sekhahla sa ho tiea ha peo e qhibilihang se tsitsitse, peo ha e sa huloa kapa ho potoloha. Ho e-na le hoo, sekhahla sa ho pholisa se laoloa ho lumella kristale e le 'ngoe ho tiea butle-butle ho tloha holimo ho ea tlaase, qetellong ho theha kristale e le 'ngoe.
Ts'ebetso ea Kyropoulos e hlahisa likristale tse nang le boleng bo holimo, tse nang le sekoli se tlase, tse kholo le tse nang le ts'ebeliso e ntle ea litšenyehelo.
3.3 Mokhoa oa Kholo ea Filimi e Fepetsoeng ka Bophara (EFG) bakeng sa ho Holisa Likristale tsa Sapphire
Mokhoa oa EFG ke theknoloji ea kholo ea kristale e bōpehileng joaloka kristale. Molao-motheo oa eona o kenyelletsa ho beha ho qhibiliha ha ntlha e phahameng ka har'a hlobo. Ho qhibiliha ho huleloa holimo ho hlobo ka ketso ea capillary, moo ho kopanang le kristale ea peo. Ha peo e huloa 'me ho qhibiliha ho tiea, ho thehoa kristale e le 'ngoe. Boholo le sebōpeho sa moeli oa hlobo li thibela litekanyo tsa kristale. Ka lebaka leo, mokhoa ona o na le meeli e itseng 'me o loketse haholo-holo likristale tse bōpehileng joaloka safire tse kang li-tube le li-profiles tse bōpehileng joaloka U.
3.4 Mokhoa oa Phapanyetsano ea Mocheso (HEM) bakeng sa ho Holisa Likristale tsa Sapphire
Mokhoa oa phapanyetsano ea mocheso bakeng sa ho lokisa likristale tsa safire tse kholo o qapiloe ke Fred Schmid le Dennis ka 1967. Sistimi ea HEM e na le tšireletso e ntle ea mocheso, taolo e ikemetseng ea gradient ea mocheso ho qhibilihang le kristale, le taolo e ntle. E hlahisa likristale tsa safire habonolo ka ho se falle ha tsona le tse kholo.
Melemo ea mokhoa oa HEM e kenyelletsa ho se be le motsamao ka har'a sebopi, kristale le hitara nakong ea kholo, ho felisa liketso tsa ho hula tse kang tse mekhoeng ea Kyropoulos le Czochralski. Sena se fokotsa tšitiso ea batho 'me se qoba liphoso tsa kristale tse bakoang ke motsamao oa mechini. Ho feta moo, sekhahla sa ho pholisa se ka laoloa ho fokotsa khatello ea mocheso le liphoso tse bakoang ke ho petsoha le ho falla ha kristale. Mokhoa ona o nolofalletsa kholo ea likristale tse kholo, o bonolo ho o sebelisa, 'me o na le menyetla e tšepisang ea nts'etsopele.
Ka ho sebelisa boiphihlelo bo tebileng ba kgolo ya kristale ya safire le ts'ebetso e nepahetseng, XKH e fana ka ditharollo tsa wafer tsa safire tse ikgethileng tse etseditsweng tshireletso, LED, le dikopo tsa optoelectronics. Ntle le safire, re fana ka mefuta e felletseng ya disebediswa tsa semiconductor tse sebetsang hantle ho kenyeletswa diwafer tsa silicon carbide (SiC), diwafer tsa silicon, dikarolo tsa ceramic tsa SiC, le dihlahiswa tsa quartz. Re netefatsa boleng bo ikgethang, botshepehi, le tshehetso ya botekgeniki ho pholletsa le disebediswa tsohle, ho thusa bareki ho fihlella tshebetso e atlehileng dikopong tse tswetseng pele tsa indasteri le dipatlisiso.
Nako ea poso: Phato-29-2025