gegroeide saffierboole-ingot kristal ky-methode
Gedetailleerd diagram
Overzicht
A saffieren bouleis een groot, in de groei gevormd enkelkristal van aluminiumoxide (Al₂O₃) dat dient als grondstof voor saffierwafers, optische vensters, slijtvaste onderdelen en het slijpen van edelstenen.Mohs-hardheid 9, uitstekende thermische stabiliteit(smeltpunt ~2050 °C), enbreedband transparantieVan UV tot midden-infrarood is saffier het referentiemateriaal waar duurzaamheid, zuiverheid en optische kwaliteit hand in hand moeten gaan.
Wij leveren kleurloze en gedoteerde saffierbollen, geproduceerd met behulp van in de industrie beproefde groeimethoden, geoptimaliseerd voorGaN/AlGaN-epitaxie, precisieoptiek, Enzeer betrouwbare industriële componenten.
Waarom kiezen voor Sapphire Boule van ons?
-
Kristalkwaliteit staat voorop:lage interne spanning, laag gehalte aan luchtbellen/strepen, nauwkeurige oriëntatiecontrole voor daaropvolgende snij- en epitaxieprocessen.
-
Procesflexibiliteit:Groeimogelijkheden met KY/HEM/CZ/Verneuil om de juiste balans te vinden tussen grootte, belasting en kosten voor uw toepassing.
-
Schaalbare geometrie:cilindrische, wortelvormige of blokvormige bollen met op maat gemaakte vlakken, zaad-/eindbehandelingen en referentievlakken.
-
Traceerbaar en herhaalbaar:Batchgegevens, meetrapporten en acceptatiecriteria die aansluiten op uw specificaties.
Groeitechnologieën
-
KY (Kyropoulos):Grote, spanningsarme bollen; bij voorkeur gebruikt voor epitaxiale wafers en optische componenten waar uniformiteit van de dubbele breking van belang is.
-
HEM (Warmtewisselaarmethode):Uitstekende thermische gradiënten en spanningsbeheersing; aantrekkelijk voor dikke optische componenten en hoogwaardig epitaxiaal materiaal.
-
CZ (Czochralski):Sterke controle over oriëntatie en reproduceerbaarheid; een goede keuze voor consistent snijden met een hoge opbrengst.
-
Verneuil (Vlamfusie):Kostenefficiënt, hoge doorvoer; geschikt voor algemene optische toepassingen, mechanische onderdelen en edelsteenvoorvormen.
Kristaloriëntatie, geometrie en grootte
-
Standaardoriëntaties: c-vlak (0001), een vliegtuig (11-20), r-vlak (1-102), m-vlak (10-10)Vliegtuigen op maat beschikbaar.
-
Nauwkeurigheid van de oriëntatie:≤ ±0,1° volgens Laue/XRD (nauwkeuriger op aanvraag).
-
Vormen:cilindrische of wortelvormige bollen, vierkante/rechthoekige blokken en staven.
-
Standaardformaat envelop: Ø30–220 mm, lengte 50–400 mm(grotere/kleinere maten op bestelling verkrijgbaar).
-
Eind-/referentiefuncties:Bewerking van het begin-/eindvlak, referentievlakken/inkepingen en referentiepunten voor verdere uitlijning.
Materiaal- en optische eigenschappen
-
Samenstelling:Eenkristallijn Al₂O₃, zuiverheid van de grondstof ≥ 99,99%.
-
Dikte:~3,98 g/cm³
-
Hardheid:Mohs 9
-
Brekingsindex (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (negatieve uniaxiale; Δn ≈ 0,008)
-
Transmissievenster: UV tot ~5 µm(afhankelijk van dikte en onzuiverheden)
-
Thermische geleidbaarheid (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
CTE (20–300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (oriëntatieafhankelijk)
-
Youngs modulus:~345 GPa
-
Elektrisch:Sterk isolerend (volumeweerstand typisch ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Cijfers en opties
-
Epitaxiegraad:Ultralage luchtbellen/strepen en minimale spanningsbirefringentie voor GaN/AlGaN MOCVD-wafers met een hoge opbrengst (2–8 inch en groter).
-
Optische kwaliteit:Hoge interne transmissie en homogeniteit voor vensters, lenzen en IR-kijkvensters.
-
Algemene/mechanische functie:Duurzame, kostengeoptimaliseerde grondstof voor horlogeglazen, knoppen, slijtageonderdelen en behuizingen.
-
Doping/Kleur:
-
Kleurloos(standaard)
Cr:Al₂O₃(robijn),Ti:Al₂O₃(Ti:saffier) preforms
Andere chromoforen (Fe/Ti) op aanvraag.
-
Toepassingen
Halfgeleiders: Substraten voor GaN-LED's, micro-LED's, vermogens-HEMT's, RF-componenten (grondstof voor saffierwafels).
Optica en fotonica: vensters voor hoge temperaturen/drukken, infraroodkijkvensters, laserholtevensters, detectorafdekkingen.
Consumentenproducten en wearables: horlogeglazen, cameralensbeschermers, afdekkingen voor vingerafdruksensoren, hoogwaardige onderdelen voor de behuizing.
Industrie en lucht- en ruimtevaart: Spuitmonden, klepzittingen, afdichtingsringen, beschermingsvensters en kijkvensters.
Laser-/kristalgroei: Ti:saffier- en robijn-hosts uit gedoteerde boules.
Overzichtelijke gegevens (typisch, ter referentie)
| Parameter | Waarde (typisch) |
|---|---|
| Samenstelling | Eenkristallijn Al₂O₃ (≥ 99,99% zuiverheid) |
| Oriëntatie | c / a / r / m (op maat gemaakt op aanvraag) |
| Index @ 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1.760 |
| Zendbereik | ~0,2–5 µm (afhankelijk van de dikte) |
| Thermische geleidbaarheid | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| CTE (20–300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Youngs modulus | ~345 GPa |
| Dikte | ~3,98 g/cm³ |
| Hardheid | Mohs 9 |
| Elektrisch | Isolerend; volumeweerstand ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Productieproces van saffierwafels
-
Kristalgroei
Hoogzuiver aluminiumoxide (Al₂O₃) wordt gesmolten en tot een enkele saffierkristalstaaf gevormd met behulp van deKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)methode. -
Verwerking van staven
De staaf wordt bewerkt tot een standaardvorm: bijsnijden, diameter bepalen en de uiteinden bewerken. -
Snijden
De saffierstaaf wordt met behulp van een in dunne plakjes gesneden.diamantdraadzaag. -
Dubbelzijdig overlappen
Beide zijden van de wafer worden geslepen om zaagsporen te verwijderen en een uniforme dikte te verkrijgen. -
Gloeien
De wafers worden thermisch behandeld ominterne stress verlichtenen de kristalkwaliteit en transparantie verbeteren. -
Kantenslijpen
De randen van de wafers zijn afgeschuind om afbrokkeling en barsten tijdens verdere verwerking te voorkomen. -
Montage
Wafers worden op dragers of houders gemonteerd voor precisiepolijsten en inspectie. -
DMP (Dubbelzijdig mechanisch polijsten)
De waferoppervlakken worden mechanisch gepolijst om de gladheid te verbeteren. -
CMP (Chemisch Mechanisch Polijsten)
Een fijne polijststap waarbij chemische en mechanische processen worden gecombineerd om eenspiegelachtig oppervlak. -
Visuele inspectie
Operators of geautomatiseerde systemen controleren op zichtbare oppervlaktedefecten. -
Vlakheidsinspectie
Vlakheid en dikteuniformiteit worden gemeten om dimensionale precisie te garanderen. -
RCA-reiniging
Standaard chemische reiniging verwijdert organische, metaalachtige en deeltjesvormige verontreinigingen. -
Schrobberreiniging
Mechanisch schrobben verwijdert de resterende microscopische deeltjes. -
Oppervlaktedefectinspectie
Geautomatiseerde optische inspectie detecteert microdefecten zoals krassen, putjes of vervuiling.

-
Kristalgroei
Hoogzuiver aluminiumoxide (Al₂O₃) wordt gesmolten en tot een enkele saffierkristalstaaf gevormd met behulp van deKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)methode. -
Verwerking van staven
De staaf wordt bewerkt tot een standaardvorm: bijsnijden, diameter bepalen en de uiteinden bewerken. -
Snijden
De saffierstaaf wordt met behulp van een in dunne plakjes gesneden.diamantdraadzaag. -
Dubbelzijdig overlappen
Beide zijden van de wafer worden geslepen om zaagsporen te verwijderen en een uniforme dikte te verkrijgen. -
Gloeien
De wafers worden thermisch behandeld ominterne stress verlichtenen de kristalkwaliteit en transparantie verbeteren. -
Kantenslijpen
De randen van de wafers zijn afgeschuind om afbrokkeling en barsten tijdens verdere verwerking te voorkomen. -
Montage
Wafers worden op dragers of houders gemonteerd voor precisiepolijsten en inspectie. -
DMP (Dubbelzijdig mechanisch polijsten)
De waferoppervlakken worden mechanisch gepolijst om de gladheid te verbeteren. -
CMP (Chemisch Mechanisch Polijsten)
Een fijne polijststap waarbij chemische en mechanische processen worden gecombineerd om eenspiegelachtig oppervlak. -
Visuele inspectie
Operators of geautomatiseerde systemen controleren op zichtbare oppervlaktedefecten. -
Vlakheidsinspectie
Vlakheid en dikteuniformiteit worden gemeten om dimensionale precisie te garanderen. -
RCA-reiniging
Standaard chemische reiniging verwijdert organische, metaalachtige en deeltjesvormige verontreinigingen. -
Schrobberreiniging
Mechanisch schrobben verwijdert de resterende microscopische deeltjes. -
Oppervlaktedefectinspectie
Geautomatiseerde optische inspectie detecteert microdefecten zoals krassen, putjes of vervuiling. 
Saffierbol (enkristal Al₂O₃) — Veelgestelde vragen
Vraag 1: Wat is een saffierbol?
A: Een gegroeid enkelkristal van aluminiumoxide (Al₂O₃). Het is de grondstof die gebruikt wordt voor de productie van saffierwafers, optische vensters en slijtagegevoelige onderdelen.
Vraag 2: Wat is de relatie tussen een boule en wafers of windows?
A: De boule wordt georiënteerd → gesneden → geslepen → gepolijst om wafers van epitaxiale kwaliteit of optische/mechanische onderdelen te produceren. De uniformiteit van de bronboule heeft een grote invloed op de opbrengst van de daaropvolgende processen.
Vraag 3: Welke groeimethoden zijn er beschikbaar en waarin verschillen ze van elkaar?
A: KY (Kyropoulos)EnZOOMgrote opbrengst,stressarmBoules – de voorkeur voor epitaxie en hoogwaardige optica.CZ (Czochralski)biedt uitstekendeoriëntatiecontroleen consistentie van partij tot partij.Verneuil (vlammenfusie) is kostenefficiëntvoor algemene optica en edelsteenvoorvormen.
Vraag 4: Welke oriëntaties levert u? Wat is de gebruikelijke nauwkeurigheid?
A: c-vlak (0001), a-vlak (11-20), r-vlak (1-102), m-vlak (10-10)en gebruiken. De oriëntatienauwkeurigheid is doorgaans≤ ±0,1°geverifieerd door Laue/XRD (nauwkeurigere meting op aanvraag).
Kristallen van optische kwaliteit met verantwoord intern afvalbeheer.
Al onze saffierbollen worden vervaardigd volgens de specificaties van de fabrikant.optische kwaliteitDit garandeert een hoge transmissie, strakke homogeniteit en lage dichtheden van insluitingen/bellen en dislocaties voor veeleisende optische en elektronische toepassingen. We controleren de kristaloriëntatie en dubbele breking van zaadkristal tot boule, met volledige traceerbaarheid en consistentie tussen batches. Afmetingen, oriëntaties (c-, a-, r-vlak) en toleranties kunnen worden aangepast aan uw specifieke behoeften voor het snijden en polijsten.
Belangrijk is dat al het materiaal dat niet aan de specificaties voldoet,volledig intern verwerktDoor middel van een gesloten kringloop – gesorteerd, gerecycled en verantwoord afgevoerd – bent u verzekerd van betrouwbare kwaliteit zonder de lasten van handmatige verwerking of naleving van regelgeving. Deze aanpak vermindert risico's, verkort de doorlooptijden en ondersteunt uw duurzaamheidsdoelstellingen.
| Gewichtsbereik van de staaf (kg) | 2″ | 4″ | 6 inch | 8 inch | 12″ | Notities |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Geschikt | Geschikt | Beperkt/mogelijk | Niet typisch | Niet gebruikt | Klein formaat snijden; 6 inch, afhankelijk van de bruikbare diameter/lengte. |
| 30–80 | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Beperkt/mogelijk | Niet typisch | Breed inzetbaar; af en toe proefseries van 8 inch. |
| 80–150 | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Niet typisch | Goede balans voor producties van 6-8 inch. |
| 150–250 | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Beperkte/R&D | Ondersteunt eerste 12″-tests met strikte specificaties. |
| 250–300 | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Beperkt/strikt gespecificeerd | Grote oplages van 8 inch; selectieve oplages van 12 inch. |
| >300 | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Geschikt | Grensgebiedschaal; 12 inch haalbaar met strikte controle op uniformiteit/opbrengst. |











