12-дюймовий сапфіровий пластинчастий C-площинний SSP/DSP
Детальна діаграма
Вступ до сапфіру
Сапфірова пластина — це монокристалічний матеріал підкладки, виготовлений з високочистого синтетичного оксиду алюмінію (Al₂O₃). Великі кристали сапфіру вирощуються за допомогою передових методів, таких як метод Кіропулоса (KY) або метод теплообміну (HEM), а потім обробляються шляхом різання, орієнтації, шліфування та точного полірування. Завдяки своїм винятковим фізичним, оптичним та хімічним властивостям, сапфірова пластина відіграє незамінну роль у галузях напівпровідників, оптоелектроніки та високоякісної побутової електроніки.
Основні методи синтезу сапфірів
| Метод | Принцип | Переваги | Основні застосування |
|---|---|---|---|
| Метод Вернейля(Полум'яне злиття) | Високочистий порошок Al₂O₃ плавиться в киснево-водневому полум'ї, краплі застигають шар за шаром на зародку. | Низька вартість, висока ефективність, відносно простий процес | Сапфіри ювелірної якості, ранні оптичні матеріали |
| Метод Чохральського (Чехія) | Al₂O₃ плавлять у тиглі, і зародковий кристал повільно витягують вгору для вирощування кристала. | Утворює відносно великі кристали з хорошою цілісністю | Лазерні кристали, оптичні вікна |
| Метод Кіропулоса (Кентуккі) | Контрольоване повільне охолодження дозволяє кристалу поступово рости всередині тигля | Здатний вирощувати кристали великого розміру з низьким рівнем напруження (десятки кілограмів або більше) | Світлодіодні підкладки, екрани смартфонів, оптичні компоненти |
| Метод HEM(Теплообмін) | Охолодження починається зверху тигля, кристали ростуть вниз від затравки. | Виробляє дуже великі кристали (до сотень кілограмів) з однорідною якістю | Великі оптичні вікна, аерокосмічна, військова оптика |
Орієнтація кристалів
| Орієнтація / Площина | Індекс Міллера | Характеристики | Основні застосування |
|---|---|---|---|
| C-літак | (0001) | Перпендикулярно до осі c, полярна поверхня, атоми розташовані рівномірно | Світлодіоди, лазерні діоди, епітаксіальні підкладки GaN (найширше використовувані) |
| Літак А | (11-20) | Паралельна осі c, неполярна поверхня, що дозволяє уникнути ефектів поляризації | Неполярна епітаксія GaN, оптоелектронні прилади |
| Літак M | (10-10) | Паралельно осі c, неполярний, висока симетрія | Високопродуктивна епітаксія GaN, оптоелектронні прилади |
| R-площина | (1-102) | Нахилений до осі c, чудові оптичні властивості | Оптичні вікна, інфрачервоні детектори, лазерні компоненти |
Специфікація сапфірової пластини (налаштовується)
| Елемент | 1-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 430 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 25,4 мм +/- 0,1 мм | |
| Товщина | 430 мкм +/- 25 мкм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 5 мкм | |
| ЛУК | < 5 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 5 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| 25 штук в одній касетній упаковці або в упаковці по одному штуку. | ||
| Елемент | 2-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 430 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 50,8 мм +/- 0,1 мм | |
| Товщина | 430 мкм +/- 25 мкм | |
| Основна орієнтація на плоску поверхню | Площина А (11-20) +/- 0,2° | |
| Довжина основної плоскої поверхні | 16,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 10 мкм | |
| ЛУК | < 10 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 10 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| 25 штук в одній касетній упаковці або в упаковці по одному штуку. | ||
| Елемент | 3-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 500 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 76,2 мм +/- 0,1 мм | |
| Товщина | 500 мкм +/- 25 мкм | |
| Основна орієнтація на плоску поверхню | Площина А (11-20) +/- 0,2° | |
| Довжина основної плоскої поверхні | 22,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 15 мкм | |
| ЛУК | < 15 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 15 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| 25 штук в одній касетній упаковці або в упаковці по одному штуку. | ||
| Елемент | 4-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 650 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 100,0 мм +/- 0,1 мм | |
| Товщина | 650 мкм +/- 25 мкм | |
| Основна орієнтація на плоску поверхню | Площина А (11-20) +/- 0,2° | |
| Довжина основної плоскої поверхні | 30,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 20 мкм | |
| ЛУК | < 20 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 20 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| 25 штук в одній касетній упаковці або в упаковці по одному штуку. | ||
| Елемент | 6-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 1300 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 150,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Товщина | 1300 мкм +/- 25 мкм | |
| Основна орієнтація на плоску поверхню | Площина А (11-20) +/- 0,2° | |
| Довжина основної плоскої поверхні | 47,0 мм +/- 1,0 мм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 25 мкм | |
| ЛУК | < 25 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 25 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| 25 штук в одній касетній упаковці або в упаковці по одному штуку. | ||
| Елемент | 8-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 1300 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 200,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Товщина | 1300 мкм +/- 25 мкм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 30 мкм | |
| ЛУК | < 30 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 30 мкм | |
| Очищення / Упаковка | Прибирання чистих приміщень класу 100 та вакуумне пакування, | |
| Упаковка по одному шматку. | ||
| Елемент | 12-дюймові сапфірові пластини C-площини (0001) 1300 мкм | |
| Кристалічні матеріали | 99,999%, висока чистота, монокристалічний Al2O3 | |
| Оцінка | Прайм, готовий до епідеміологічної дії | |
| Орієнтація поверхні | C-площина (0001) | |
| Кут відхилення площини C відносно осі M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Діаметр | 300,0 мм +/- 0,2 мм | |
| Товщина | 3000 мкм +/- 25 мкм | |
| Одностороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ППК) | Задня поверхня | Дрібно подрібнений, Ra = від 0,8 мкм до 1,2 мкм |
| Двостороннє полірування | Передня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| (ДСП) | Задня поверхня | Епі-полірування, Ra < 0,2 нм (за допомогою АСМ) |
| ТТВ | < 30 мкм | |
| ЛУК | < 30 мкм | |
| ДЕФОРМАЦІЯ | < 30 мкм | |
Процес виробництва сапфірових пластин
-
Ріст кристалів
-
Вирощуйте сапфірові кулі (100–400 кг) методом Кіропулоса (KY) у спеціалізованих печах для вирощування кристалів.
-
-
Свердління та формування злитків
-
Використовуйте бурильний стовбур для обробки були в циліндричні злитки діаметром 2–6 дюймів та довжиною 50–200 мм.
-
-
Перший відпал
-
Перевірте злитки на наявність дефектів та виконайте перший високотемпературний відпал для зняття внутрішньої напруги.
-
-
Орієнтація кристалів
-
Визначте точну орієнтацію сапфірового злитка (наприклад, площина C, площина A, площина R) за допомогою орієнтувальних інструментів.
-
-
Різання багатодротовою пилкою
-
Наріжте злиток на тонкі пластини відповідно до необхідної товщини за допомогою багатодротового різального обладнання.
-
-
Початкова перевірка та другий відпал
-
Перевірте нарізані пластини (товщину, площинність, дефекти поверхні).
-
За потреби проведіть відпал ще раз для подальшого покращення якості кристалів.
-
-
Зняття фасок, шліфування та полірування CMP
-
Виконуйте зняття фасок, шліфування поверхні та хіміко-механічне полірування (ХМП) за допомогою спеціалізованого обладнання для досягнення дзеркально-чистої поверхні.
-
-
Прибирання
-
Ретельно очистіть пластини, використовуючи надчисту воду та хімікати в чистому приміщенні, щоб видалити частинки та забруднення.
-
-
Оптичний та фізичний огляд
-
Проведіть вимірювання пропускання та запишіть оптичні дані.
-
Вимірюйте параметри пластини, включаючи TTV (загальну варіацію товщини), вигин, деформацію, точність орієнтації та шорсткість поверхні.
-
-
Покриття (необов'язково)
-
Наносити покриття (наприклад, AR-покриття, захисні шари) відповідно до специфікацій замовника.
-
Остаточна перевірка та упаковка
-
Виконайте 100% перевірку якості в чистому приміщенні.
-
Упакуйте пластини в касетні коробки в умовах чистоти класу 100 та вакуумно запакуйте їх перед відправкою.
Застосування сапфірових пластин
Сапфірові пластини, завдяки своїй винятковій твердості, видатному оптичному пропусканню, чудовим тепловим характеристикам та електроізоляції, широко застосовуються в багатьох галузях промисловості. Їхнє застосування охоплює не лише традиційні світлодіодні та оптоелектронні галузі, але й розширюється в напівпровідниках, побутовій електроніці, а також у передових аерокосмічних та оборонних галузях.
1. Напівпровідники та оптоелектроніка
Світлодіодні підкладки
Сапфірові пластини є основними підкладками для епітаксіального вирощування нітриду галію (GaN), який широко використовується в синіх світлодіодах, білих світлодіодах та технологіях Mini/Micro LED.
Лазерні діоди (ЛД)
Як підкладки для лазерних діодів на основі GaN, сапфірові пластини підтримують розробку потужних лазерних пристроїв з тривалим терміном служби.
Фотодетектори
У ультрафіолетових та інфрачервоних фотодетекторах сапфірові пластини часто використовуються як прозорі вікна та ізоляційні підкладки.
2. Напівпровідникові прилади
RFIC (радіочастотні інтегральні схеми)
Завдяки своїй чудовій електроізоляції, сапфірові пластини є ідеальними підкладками для високочастотних та потужних мікрохвильових пристроїв.
Технологія кремнію на сапфірі (SoS)
Завдяки застосуванню технології SoS можна значно зменшити паразитну ємність, що покращує продуктивність схеми. Це широко використовується в радіочастотному зв'язку та аерокосмічній електроніці.
3. Оптичні застосування
Інфрачервоні оптичні вікна
Завдяки високій пропускальній здатності в діапазоні довжин хвиль від 200 нм до 5000 нм, сапфір широко використовується в інфрачервоних детекторах та системах інфрачервоного наведення.
Потужні лазерні вікна
Твердість і термостійкість сапфіру роблять його чудовим матеріалом для захисних вікон та лінз у потужних лазерних системах.
4. Побутова електроніка
Кришки для об'єктивів камери
Висока твердість сапфіру забезпечує стійкість до подряпин на об'єктивах смартфонів і камер.
Датчики відбитків пальців
Сапфірові пластини можуть служити міцними, прозорими покриттями, що підвищують точність і надійність розпізнавання відбитків пальців.
Розумні годинники та преміум-дисплеї
Сапфірові екрани поєднують стійкість до подряпин з високою оптичною чіткістю, що робить їх популярними у високоякісних електронних виробах.
5. Аерокосмічна та оборонна промисловість
Інфрачервоні куполи для ракет
Сапфірові вікна залишаються прозорими та стабільними за умов високої температури та високої швидкості.
Аерокосмічні оптичні системи
Вони використовуються у високоміцних оптичних вікнах та спостережному обладнанні, призначеному для екстремальних умов.
Інші поширені вироби з сапфіру
Оптичні вироби
-
Сапфірові оптичні вікна
-
Використовується в лазерах, спектрометрах, системах інфрачервоної візуалізації та вікнах датчиків.
-
Діапазон передачі:УФ-діапазон від 150 нм до середнього ІЧ-діапазону 5,5 мкм.
-
-
Сапфірові лінзи
-
Застосовується в потужних лазерних системах та аерокосмічній оптиці.
-
Можуть виготовлятися у вигляді опуклих, увігнутих або циліндричних лінз.
-
-
Сапфірові призми
-
Використовується в оптичних вимірювальних приладах та прецизійних системах візуалізації.
-
Упаковка продукту
Про Сінькехуей
Шанхайська компанія Xinkehui New Material Co., Ltd. є однією знайбільший постачальник оптичних та напівпровідникових приладів у Китаї, заснована у 2002 році. XKH була розроблена для забезпечення академічних дослідників пластинами та іншими науковими матеріалами та послугами, пов'язаними з напівпровідниками. Напівпровідникові матеріали є нашим основним бізнесом, наша команда орієнтована на технічні навички, з моменту свого заснування XKH глибоко залучена до досліджень та розробок передових електронних матеріалів, особливо в галузі різних пластин/підкладок.
Партнери
Завдяки своїй чудовій технології напівпровідникових матеріалів, Shanghai Zhimingxin стала надійним партнером провідних світових компаній та відомих академічних установ. Завдяки своїй наполегливості в інноваціях та досконалості, Zhimingxin встановила глибокі партнерські відносини з лідерами галузі, такими як Schott Glass, Corning та Seoul Semiconductor. Ця співпраця не лише покращила технічний рівень нашої продукції, але й сприяла технологічному розвитку в галузях силової електроніки, оптоелектронних приладів та напівпровідникових приладів.
Окрім співпраці з відомими компаніями, Zhimingxin також встановила довгострокові партнерські відносини у сфері досліджень з провідними університетами світу, такими як Гарвардський університет, Університетський коледж Лондона (UCL) та Х'юстонський університет. Завдяки цій співпраці Zhimingxin не лише надає технічну підтримку науково-дослідним проектам в академічних колах, але й бере участь у розробці нових матеріалів та технологічних інновацій, гарантуючи, що ми завжди будемо на передовій напівпровідникової промисловості.
Завдяки тісній співпраці з цими всесвітньо відомими компаніями та академічними установами, Shanghai Zhimingxin продовжує сприяти технологічним інноваціям та розвитку, пропонуючи продукти та рішення світового класу для задоволення зростаючих потреб світового ринку.




