Safir Kristal Büyüme Fırını KY Safir Gofret ve Optik Pencere Üretimi için Kyropoulos Yöntemi

Kısa Açıklama:

Bu safir kristal büyütme ekipmanı, özellikle büyük çaplı, düşük kusurlu safir tek kristal büyütme için tasarlanmış, uluslararası alanda lider Kyropoulos (KY) yöntemini kullanır. KY yöntemi, çekirdek kristal çekiminin, dönüş hızının ve sıcaklık gradyanlarının hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlayarak, yüksek sıcaklıklarda (2000-2200°C) 12 inç (300 mm) çapa kadar safir kristallerin büyütülmesine olanak tanır. XKH'nin KY yöntemi sistemleri, 2-12 inç C/A düzlemli safir yongaların ve optik pencerelerin endüstriyel üretiminde yaygın olarak kullanılmakta ve aylık 20 ünitelik bir üretim kapasitesine ulaşmaktadır. Ekipman, katkılama işlemlerini (örneğin, yakut sentezi için Cr³⁰ katkılaması) destekler ve şu kristal kalitesini sunar:

Çıkık yoğunluğu <100/cm²

Geçirgenlik >%85 @ 400–5500 nm

Bize e-posta gönderin

Özellikler

Çalışma Prensibi

KY yönteminin temel prensibi, yüksek saflıktaki Al₂O₃ hammaddelerinin 2050°C'de bir tungsten/molibden pota içinde eritilmesini içerir. Eriyik içerisine bir çekirdek kristal indirilir, ardından kontrollü geri çekme (0,5-10 mm/sa) ve döndürme (0,5-20 rpm) yapılarak α-Al₂O₃ tek kristallerinin yönlendirilmiş büyümesi sağlanır. Temel özellikleri şunlardır:

• Büyük boyutlu kristaller (maks. Φ400 mm × 500 mm)
• Düşük stresli optik sınıf safir (dalga cephesi bozulması <λ/8 @ 633 nm)
• Katkılı kristaller (örneğin, yıldız safir için Ti³⁰ katkılaması)

Çekirdek Sistem Bileşenleri

1. Yüksek Sıcaklık Eritme Sistemi
• Tungsten-molibden kompozit pota (maks. sıcaklık 2300°C)
• Çok bölgeli grafit ısıtıcı (±0,5°C sıcaklık kontrolü)

2. Kristal Büyüme Sistemi
• Servo tahrikli çekme mekanizması (±0,01 mm hassasiyet)
• Manyetik sıvı döner contası (0–30 rpm kademesiz hız ayarı)

3. Termal Alan Kontrolü
• 5 bölgeli bağımsız sıcaklık kontrolü (1800–2200°C)
• Ayarlanabilir ısı kalkanı (±2°C/cm gradyan)
• Vakum ve Atmosfer Sistemi
• 10⁻⁴ Pa yüksek vakum
• Ar/N₂/H₂ karışık gaz kontrolü

4. Akıllı İzleme
• CCD gerçek zamanlı kristal çapı izleme
• Çok spektral eriyik seviyesi tespiti

KY ve CZ Yöntem Karşılaştırması

Parametre	KY Yöntemi	CZ Yöntemi
Maksimum Kristal Boyutu	Φ400 mm	Φ200 mm
Büyüme Oranı	5–15 mm/sa	20–50 mm/sa
Kusur Yoğunluğu	<100/cm²	500–1000/cm²
Enerji Tüketimi	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Tipik Uygulamalar	Optik pencereler/büyük gofretler	LED alt tabakalar/mücevherler

Temel Uygulamalar

1. Optoelektronik Pencereler
• Askeri IR kubbeleri (geçirgenlik >%85@3–5 μm)
• UV lazer pencereleri (200 W/cm² güç yoğunluğuna dayanıklı)

2. Yarı İletken Alt Tabakalar
• GaN epitaksiyel gofretler (2–8 inç, TTV <10 μm)
• SOI alt tabakaları (yüzey pürüzlülüğü <0,2 nm)

3. Tüketici Elektroniği
• Akıllı telefon kamera kapağı camı (Mohs sertlik derecesi 9)
• Akıllı saat ekranları (10 kat çizilme direnci iyileştirmesi)

4. Özel Malzemeler
• Yüksek saflıkta IR optikler (emilim katsayısı <10⁻³ cm⁻¹)
• Nükleer reaktör gözlem pencereleri (radyasyon toleransı: 10¹⁶ n/cm²)

Kyropoulos (KY) Safir Kristal Büyüme Ekipmanlarının Avantajları

Kyropoulos (KY) yöntemine dayalı safir kristal büyütme ekipmanı, benzersiz teknik avantajlar sunarak onu endüstriyel ölçekli üretim için son teknoloji bir çözüm haline getiriyor. Başlıca avantajları şunlardır:

1. Büyük Çap Yeteneği: 300 mm çapa kadar safir kristalleri yetiştirme kapasitesine sahip olup, GaN epitaksi ve askeri sınıf pencereler gibi ileri uygulamalar için yüksek verimli gofret ve optik bileşen üretimine olanak tanır.

2. Ultra Düşük Kusur Yoğunluğu: Optimize edilmiş termal alan tasarımı ve hassas sıcaklık gradyanı kontrolü sayesinde <100/cm² dislokasyon yoğunluklarına ulaşır ve optoelektronik cihazlar için üstün kristal bütünlüğünü garanti eder.

3. Yüksek Kaliteli Optik Performans: UV lazer pencereleri ve kızılötesi optikler için kritik olan görünür ila kızılötesi spektrumlarda (400–5500 nm) %85'ten fazla geçirgenlik sağlar.

4. Gelişmiş Otomasyon: Servo tahrikli çekme mekanizmaları (±0,01 mm hassasiyet) ve manyetik akışkan döner contalar (0–30 rpm kademesiz kontrol) ile insan müdahalesini en aza indirir ve tutarlılığı artırır.

5. Esnek Doping Seçenekleri: Optoelektronik ve mücevherat alanındaki niş pazarlara hitap eden Cr³⁰ (yakut için) ve Ti³⁰ (yıldız safir için) gibi dopantlarla özelleştirmeyi destekler.

6. Enerji Verimliliği: Optimize edilmiş ısı yalıtımı (tungsten-molibden pota) enerji tüketimini 80–120 kWh/kg'a düşürerek alternatif yetiştirme yöntemleriyle rekabet edebilir hale getirir.

7. Ölçeklenebilir Üretim: 200'den fazla küresel tesis tarafından doğrulanan hızlı çevrim süreleriyle (30-40 kg kristaller için 8-10 gün) aylık 5.000'den fazla gofret üretimine ulaşılır.

8. Askeri Düzeyde Dayanıklılık: Havacılık ve nükleer uygulamalar için gerekli olan radyasyona dayanıklı tasarımlar ve ısıya dayanıklı malzemeler (10¹⁶ n/cm²'ye kadar dayanıklılık) içerir.
Bu yenilikler, KY yönteminin yüksek performanslı safir kristaller üretmede altın standart olarak kabul edilmesini sağlayarak, 5G iletişim, kuantum hesaplama ve savunma teknolojilerindeki ilerlemeleri hızlandırıyor.

XKH Hizmetleri

XKH, safir kristal büyütme sistemleri için kurulum, proses optimizasyonu ve personel eğitimini kapsayan kapsamlı anahtar teslim çözümler sunarak kusursuz operasyonel entegrasyon sağlar. Çeşitli endüstriyel ihtiyaçlara göre uyarlanmış, önceden doğrulanmış (50+) büyüme reçeteleri sunarak, müşterilerimiz için Ar-Ge süresini önemli ölçüde azaltırız. Özel uygulamalar için özel geliştirme hizmetlerimiz, boşluk özelleştirme (Φ200–400 mm) ve gelişmiş katkılama sistemleri (Cr/Ti/Ni) sağlayarak yüksek performanslı optik bileşenleri ve radyasyona dayanıklı malzemeleri destekler.

Katma değerli hizmetler arasında dilimleme, taşlama ve parlatma gibi büyüme sonrası işlemler ve gofretler, tüpler ve değerli taş ham maddeleri gibi geniş bir safir ürün yelpazesi yer almaktadır. Bu hizmetler, tüketici elektroniğinden havacılık ve uzaya kadar tüm sektörlere hitap etmektedir. Teknik desteğimiz, 24 ay garanti ve gerçek zamanlı uzaktan teşhis garantisi sunarak minimum kesinti süresi ve sürdürülebilir üretim verimliliği sağlar.