Awọn kirisita oniyebiye ti dagba lati alumina alumini ti o ga-mimọ pẹlu mimọ ti> 99.995%, ṣiṣe wọn ni agbegbe ibeere ti o tobi julọ fun alumina mimọ-giga. Wọn ṣe afihan agbara giga, líle giga, ati awọn ohun-ini kemikali iduroṣinṣin, ti o fun wọn laaye lati ṣiṣẹ ni awọn agbegbe lile gẹgẹbi awọn iwọn otutu giga, ipata, ati ipa. Wọn jẹ lilo pupọ ni aabo orilẹ-ede, imọ-ẹrọ ara ilu, microelectronics, ati awọn aaye miiran.
Lati giga-mimọ alumina lulú si awọn kirisita oniyebiye
1. Awọn ohun elo bọtini ti oniyebiye
Ni eka aabo, awọn kirisita oniyebiye ni a lo ni akọkọ fun awọn ferese infurarẹẹdi misaili. Ija ti ode oni n beere fun konge giga ni awọn ohun ija, ati window opiti infurarẹẹdi jẹ paati pataki lati ṣaṣeyọri ibeere yii. Ni akiyesi pe awọn misaili ni iriri ooru aerodynamic lile ati ipa lakoko ọkọ ofurufu iyara giga, pẹlu awọn agbegbe ija lile, radome gbọdọ ni agbara giga, resistance ikolu, ati agbara lati koju ogbara lati iyanrin, ojo, ati awọn ipo oju ojo miiran ti o lagbara. Awọn kirisita oniyebiye, pẹlu gbigbe ina to dara julọ, awọn ohun-ini ẹrọ ti o ga julọ, ati awọn abuda kemikali iduroṣinṣin, ti di ohun elo pipe fun awọn ferese infurarẹẹdi misaili.
Awọn sobusitireti LED ṣe aṣoju ohun elo ti o tobi julọ ti oniyebiye. Imọlẹ LED ni a ka ni iyipada kẹta lẹhin Fuluorisenti ati awọn atupa fifipamọ agbara. Ilana ti Awọn LED jẹ iyipada agbara itanna sinu agbara ina. Nigbati lọwọlọwọ ba kọja nipasẹ semikondokito kan, awọn ihò ati awọn elekitironi darapọ, jijade agbara pupọ ni irisi ina, nikẹhin n ṣe itanna. Imọ-ẹrọ chirún LED da lori awọn wafers epitaxial, nibiti awọn ohun elo gaseous ti wa ni ipamọ Layer nipasẹ Layer lori sobusitireti kan. Awọn ohun elo sobusitireti akọkọ pẹlu awọn sobusitireti silikoni, awọn sobusitireti carbide silikoni, ati awọn sobusitireti oniyebiye. Lara iwọnyi, awọn sobusitireti oniyebiye n funni ni awọn anfani pataki lori awọn meji miiran, pẹlu iduroṣinṣin ẹrọ, imọ-ẹrọ igbaradi ti ogbo, gbigba ina ti o han, gbigbe ina to dara, ati idiyele iwọntunwọnsi. Awọn data fihan pe 80% ti awọn ile-iṣẹ LED agbaye lo oniyebiye bi ohun elo sobusitireti wọn.
Ni afikun si awọn ohun elo ti a mẹnuba, awọn kirisita oniyebiye tun lo ninu awọn iboju foonu alagbeka, awọn ẹrọ iṣoogun, ohun ọṣọ ohun ọṣọ, ati bi awọn ohun elo window fun ọpọlọpọ awọn ohun elo wiwa imọ-jinlẹ gẹgẹbi awọn lẹnsi ati prisms.
2. Market Iwon ati asesewa
Ti a ṣe nipasẹ atilẹyin eto imulo ati awọn oju iṣẹlẹ ohun elo ti o gbooro ti awọn eerun LED, ibeere fun awọn sobusitireti oniyebiye ati iwọn ọja wọn ni a nireti lati ṣaṣeyọri idagbasoke oni-nọmba meji. Ni ọdun 2025, iwọn gbigbe ti awọn sobusitireti oniyebiye ti jẹ iṣẹ akanṣe lati de awọn ege miliọnu 103 (ti o yipada si awọn sobusitireti 4-inch), ti o nsoju ilosoke 63% ni akawe si 2021, pẹlu iwọn idagba lododun (CAGR) ti 13% lati 2021 si 2025. Iwọn ọja ti sapphire jẹ 25% ti a nireti lati de ọdọ 25 bilionu. 108% alekun ni akawe si 2021, pẹlu CAGR ti 20% lati ọdun 2021 si 2025. Gẹgẹbi “ṣaaju” si awọn sobusitireti, iwọn ọja ati aṣa idagbasoke ti awọn kirisita oniyebiye jẹ gbangba.
3. Igbaradi ti oniyebiye kirisita
Lati ọdun 1891, nigbati onimọ-jinlẹ Faranse Verneuil A. ṣe agbekalẹ ọna idapọ ina lati ṣe awọn kirisita gem atọwọda fun igba akọkọ, ikẹkọ ti idagba sapphire crystal ti atọwọda ti kọja ni ọgọrun ọdun. Ni asiko yii, awọn ilọsiwaju ninu imọ-ẹrọ ati imọ-ẹrọ ti ṣe iwadii lọpọlọpọ sinu awọn imuposi idagbasoke oniyebiye lati pade awọn ibeere ile-iṣẹ fun didara gara giga, awọn oṣuwọn iṣamulo ilọsiwaju, ati idinku awọn idiyele iṣelọpọ. Awọn ọna tuntun ati awọn imọ-ẹrọ tuntun ti farahan fun dagba awọn kirisita oniyebiye, gẹgẹbi ọna Czochralski, ọna Kyropoulos, ọna idagbasoke fiimu-eti-eti (EFG), ati ọna paṣipaarọ ooru (HEM).
3.1 Czochralski Ọna fun Dagba oniyebiye kirisita
Ọna Czochralski, ti aṣaaju-ọna nipasẹ Czochralski J. ni 1918, ni a tun mọ ni ilana Czochralski (ti a pe ni ọna Cz). Ni ọdun 1964, Poladino AE ati Rotter BD akọkọ lo ọna yii lati dagba awọn kirisita sapphire. Titi di oni, o ti ṣe agbejade nọmba nla ti awọn kirisita oniyebiye to gaju. Ilana naa pẹlu yo awọn ohun elo aise lati dagba yo, lẹhinna fibọ irugbin kristali kan ṣoṣo sinu ilẹ yo. Nitori iyatọ iwọn otutu ni wiwo olomi to lagbara, itutu agbaiye waye, nfa yo lati fi idi mulẹ lori dada irugbin ki o bẹrẹ sii dagba okuta momọ kan pẹlu ẹya gara kanna bi irugbin naa. Irugbin naa ti fa laiyara soke lakoko ti o n yi ni iyara kan. Bi awọn irugbin ti wa ni fa, awọn yo maa ṣinṣin ni wiwo, lara kan nikan gara. Ọna yii, eyiti o pẹlu fifa kirisita kan lati yo, jẹ ọkan ninu awọn ilana ti o wọpọ fun mura awọn kirisita ẹyọkan ti o ga julọ.
Awọn anfani ti ọna Czochralski pẹlu: (1) oṣuwọn idagbasoke ni kiakia, ṣiṣe awọn iṣelọpọ ti awọn kirisita ẹyọkan ti o ga julọ ni igba diẹ; (2) awọn kirisita dagba ni yo dada laisi olubasọrọ pẹlu ogiri crucible, ni imunadoko aapọn inu inu ati imudarasi didara gara. Sibẹsibẹ, apadabọ pataki ti ọna yii ni iṣoro ni dagba awọn kirisita iwọn ila opin, ti o jẹ ki o ko dara fun iṣelọpọ awọn kirisita titobi nla.
3.2 Kyropoulos Ọna fun Dagba oniyebiye kirisita
Ọna Kyropoulos, ti Kyropoulos ṣe ni ọdun 1926 (ti a pe ni ọna KY), ṣe alabapin awọn ibajọra pẹlu ọna Czochralski. O kan dida irugbin kristali sinu ilẹ yo ati fifaa laiyara soke lati dagba ọrun kan. Ni kete ti oṣuwọn imuduro ni wiwo-irugbin ni wiwo diduro, irugbin naa ko fa fa tabi yiyi mọ. Dipo, iwọn itutu agbaiye jẹ iṣakoso lati gba ki kirisita ẹyọkan le didiẹdiẹdi lati oke sisale, nikẹhin ti n ṣe okuta momọ kan.
Ilana Kyropoulos n ṣe awọn kirisita pẹlu didara to gaju, iwuwo abawọn kekere, nla, ati ṣiṣe iye owo ọjo.
3.3 Itumọ Edge-Itumọ Idagba Fiimu-Fed (EFG) fun Idagba Awọn kirisita Sapphire
Ọna EFG jẹ imọ-ẹrọ idagbasoke gara. Ilana rẹ jẹ fifi aaye yo ti o ga julọ sinu apẹrẹ kan. Yiyọ naa ti fa si oke ti mimu nipasẹ iṣẹ capillary, nibiti o ti kan si gara irugbin. Bi awọn irugbin ti wa ni fa ati awọn yo solifies, kan nikan gara fọọmu. Iwọn ati apẹrẹ ti eti mimu ṣe ihamọ awọn iwọn gara. Nitoribẹẹ, ọna yii ni awọn idiwọn kan ati pe o dara ni akọkọ fun awọn kirisita oniyebiye ti o ni apẹrẹ gẹgẹbi awọn tubes ati awọn profaili apẹrẹ U.
3.4 Ooru Exchange Ọna (HEM) fun Dagba oniyebiye kirisita
Ọna paṣipaarọ ooru fun igbaradi awọn kirisita oniyebiye nla ni a ṣẹda nipasẹ Fred Schmid ati Dennis ni ọdun 1967. Eto HEM n ṣe idabobo igbona ti o dara julọ, iṣakoso ominira ti iwọn otutu ni yo ati gara, ati iṣakoso to dara. O jo awọn iṣọrọ fun awọn oniyebiye kirisita pẹlu kekere dislocation ati ki o tobi.
Awọn anfani ti ọna HEM pẹlu isansa ti iṣipopada ni crucible, kirisita, ati igbona lakoko idagbasoke, imukuro awọn iṣẹ fifa gẹgẹbi awọn ti o wa ninu awọn ọna Kyropoulos ati Czochralski. Eyi dinku kikọlu eniyan ati yago fun awọn abawọn gara ti o ṣẹlẹ nipasẹ išipopada ẹrọ. Ni afikun, oṣuwọn itutu agbaiye le jẹ iṣakoso lati dinku aapọn igbona ati jijade wiwun gara ati awọn abawọn yiyọ kuro. Ọna yii ngbanilaaye idagba ti awọn kirisita ti o tobi, o rọrun pupọ lati ṣiṣẹ, ati pe o ni awọn ireti idagbasoke ti o ni ileri.
Gbigbe imọ-jinlẹ jinlẹ ni idagbasoke oniyebiye okuta oniyebiye ati sisẹ konge, XKH n pese awọn solusan wafer aṣa aṣa oniyebiye opin-si-opin ti a ṣe deede si aabo, LED, ati awọn ohun elo optoelectronics. Ni afikun si oniyebiye, a pese ni kikun ti awọn ohun elo semikondokito iṣẹ-giga pẹlu silikoni carbide (SiC) wafers, silikoni wafers, SiC seramiki irinše, ati quartz awọn ọja. A ṣe idaniloju didara iyasọtọ, igbẹkẹle, ati atilẹyin imọ-ẹrọ kọja gbogbo awọn ohun elo, ṣe iranlọwọ fun awọn alabara lati ṣaṣeyọri iṣẹ ṣiṣe aṣeyọri ni ile-iṣẹ ilọsiwaju ati awọn ohun elo iwadii.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-29-2025