Safírový čtvercový semenný krystal – přesně orientovaný substrát pro růst syntetického safíru

Stručný popis:

Safírový semenný krystal je malý, vysoce čistý kousek monokrystalického oxidu hlinitého (Al₂O₃), který slouží jako výchozí bod pro růst velkých safírových kuliček. Funguje jako „šablona“ a určuje orientaci mřížky, krystalovou strukturu a celkovou kvalitu syntetického safíru, který se z něj vytvoří.

Pošlete nám e-mail

Funkce

Podrobný diagram safírového krystalu

Přehled safírového krystalu

Safírový semenný krystal je malý, vysoce čistý kousek monokrystalického oxidu hlinitého (Al2O3), který slouží jako výchozí bod pro růst velkých safírových kuliček. Funguje jako „šablona“ a určuje orientaci mřížky, krystalovou strukturu a celkovou kvalitu syntetického safíru, který se z něj vytvoří.
Používají se pouze safírové semenné krystaly s čistotou 99,99 % nebo vyšší a dokonalou krystalickou strukturou, protože jakákoli vada se přenese na vypěstovaný safír a ovlivní jeho optickou čistotu a mechanické vlastnosti. Semenné krystaly jsou skrytým, ale klíčovým základem každého vysoce kvalitního safírového produktu – od LED substrátů a polovodičových destiček až po leteckou optiku a kryty luxusních hodinek.

Jak se vyrábějí krystaly safírových semen

Výroba safírových semenných krystalů jepřesně řízený proceszahrnující několik kritických kroků:

Výběr mistra safíru– Jako výchozí materiál jsou zvoleny velké, bezvadné safírové kuličky.
Stanovení orientace krystalů– Pomocí rentgenové difrakce se mapují krystalografické směry boule (rovina C, rovina A, rovina R nebo rovina M).
Přesné řezání– Diamantové drátové pily nebo laserové systémy řežou boule na malé destičky, tyče nebo čtvercové bloky s přesnou orientací.
Leštění a povrchová úprava– Každé zrno prochází ultrajemným leštěním a chemickou úpravou, aby se odstranily mikroškrábance a zajistil se atomicky hladký povrch.
Čištění a kontrola kvality– Chemické čištění odstraňuje kontaminanty a každé semeno je před odesláním kontrolováno z hlediska přesnosti orientace, čistoty a strukturální integrity.

Tento proces zaručuje, že každý safírový krystal odolá extrémnímu teplu a spolehlivě řídí růst nového safíru.

Aplikace – Jak safírové semenné krystaly umožňují růst safíru

Ten/Ta/Tojediná funkcesafírových krystalů jevypěstovat nový syntetický safír, ale jsou nepostradatelné téměř u všech moderních metod výroby safíru.

Kyropoulosova metoda (KY)
Safírový semenný krystal se umístí do roztaveného oxidu hlinitého a postupně se ochlazuje, což způsobuje, že safír ze semenného krystalu vyrůstá směrem ven. Společnost KY vyrábí velké safírové kuličky s nízkým pnutím, ideální pro LED substráty a optická okna.

Czochralského metoda (CZ)

Safírový semenný krystal je připevněn k tažné tyči, ponořen do roztaveného materiálu, poté pomalu zvednut a otáčen. Safír „táhne“ z taveniny podél mřížky semenného krystalu a vytváří tak vysoce uniformní krystaly pro optické a vědecké využití.

Metoda výměny tepla (HEM)
Safírový semenný krystal spočívá na dně kelímku a safír roste směrem nahoru, jak se pec chladne zespodu. HEM umožňuje vytvářet velké bloky safíru s minimálním vnitřním pnutím, které se široce používají pro okna v leteckém průmyslu a laserovou optiku.

Růst s přívodem filmu (EFG) s definovanými okraji
Krystal safírového zárodečného krystalu se nachází na okraji formy; roztavený oxid hlinitý se přivádí kapilárním působením a safír roste ve speciálních tvarech, jako jsou tyčinky, trubice a proužky.

Často kladené otázky o safírovém krystalu

Q1: Proč jsou safírové krystaly důležité?
Definují orientaci krystalů a mřížkovou strukturu pěstovaného safíru, čímž zajišťují jednotnost a zabraňují vzniku defektů.

Q2: Lze znovu použít semenné krystaly?
Některá semena lze znovu použít, ale většina výrobců dává přednost čerstvým semenům, aby si zachovala kvalitu a zabránila kontaminaci.

Q3: Jaké orientace se běžně používají?
Rovina C (pro LED substráty), rovina A, rovina R a rovina M, v závislosti na požadované aplikaci safíru.

Q4: Které metody růstu závisí na zárodečných krystalech?
Všechny hlavní moderní metody —KY, CZ, HEM, EFG— vyžadují semenné krystaly.

Q5: Která odvětví nepřímo závisí na semenných krystalech?
Jakýkoli obor využívající syntetický safír —LED osvětlení, polovodičová elektronika, obranná optika, luxusní hodinky— v konečném důsledku závisí na safírových krystalech.

O nás

Společnost XKH se specializuje na high-tech vývoj, výrobu a prodej speciálního optického skla a nových krystalových materiálů. Naše produkty slouží optické elektronice, spotřební elektronice a armádě. Nabízíme safírové optické komponenty, kryty čoček mobilních telefonů, keramiku, LT, karbid křemíku SIC, křemen a polovodičové krystalové destičky. Díky odborným znalostem a nejmodernějšímu vybavení vynikáme ve zpracování nestandardních produktů s cílem stát se předním technologicky vyspělým podnikem v oblasti optoelektronických materiálů.