O tioata safaira e tupu aʻe mai le paʻu alumina maualuga ma le mama o> 99.995%, ma avea ai ma nofoaga sili ona manaʻomia mo le alumina maualuga. Latou te fa'aalia le malosi maualuga, maualuga le ma'a'a, ma mea tau vaila'au mautu, e mafai ai ona fa'agaoioi i si'osi'omaga faigata e pei o le maualuga o le vevela, pala, ma le a'afiaga. O loʻo faʻaaogaina lautele i le puipuiga a le atunuʻu, tekinolosi faʻapitoa, microelectronics, ma isi matata.
Mai le pa'u alumina maualuga-mama i tioata safaira
1. Fa'aaogāga Autu ole Safaira
I le vaega o le puipuiga, o tioata safaira e masani ona faʻaaogaina mo faʻamalama faʻamalama infrared missile. O taua fa'aonaponei e mana'omia ai le sa'o maualuga i fana, ma o le fa'amalama opitika infrared o se vaega taua e ausia ai lenei mana'oga. O le manatu o missiles e oʻo i le vevela malosi o le ea ma le aʻafiaga i le saoasaoa o le vaalele, faʻatasi ai ma siʻosiʻomaga o le taua, e tatau ona i ai i le radome le malosi maualuga, aʻafiaga o aʻafiaga, ma le malosi e tatalia ai le tafia mai le oneone, timu, ma isi tulaga ogaoga o le tau. O tioata safaira, faʻatasi ai ma a latou faʻasalalauga sili ona lelei, mea faʻainisinia sili atu, ma uiga faʻainisinia mautu, ua avea ma mea lelei mo faʻamalama faʻamalama infrared missile.
LED substrates o lo'o fa'atusalia le tele o fa'aoga o le safaira. O moli LED ua manatu o le suiga lona tolu i le maeʻa ai o moli faʻamalama ma le malosi. O le mataupu faavae o LED e aofia ai le liua o le eletise i le malosi malamalama. A o'o atu le taimi nei i totonu o se semiconductor, pu ma electrons tu'ufa'atasia, fa'asa'olotoina le tele o le malosi i foliga o le malamalama, ma iu ai ina fa'amalamalama. E fa'avae le tekonolosi va'ava'a a le LED i luga o fa'ama'i epitaxial, lea o lo'o fa'aputu ai mea kasa i luga o se mea'ai. O mea fa'aoga autu e aofia ai mea fa'apipi'i silika, mea fa'apipi'i carbide silicon, ma mea fa'apipi'i safaira. Faatasi ai ma nei mea, o le sapphire substrates e ofoina atu le tele o mea lelei i luga o isi lua, e aofia ai le mautu o masini, tekinolosi sauniuni matua, le faʻaaogaina o le malamalama vaaia, felauaiga malamalama lelei, ma le tau talafeagai. O faʻamaumauga o loʻo faʻaalia ai o le 80% o kamupani LED i le lalolagi e faʻaaogaina le safaira e fai ma a latou mea faʻapipiʻi.
I le faaopoopo atu i talosaga ua taʻua muamua, o tioata safaira e faʻaaogaina foi i lau telefoni feaveaʻi, masini faʻafomaʻi, teuteuga teuteu, ma mea faʻamalama mo mea faʻasaienisi suʻesuʻega eseese e pei o tioata ma prisms.
2. Tele Maketi ma Fa'amoemoega
Fa'aosoina e ala i faiga fa'avae lagolago ma le fa'alauteleina o fa'ata'ita'iga o fa'ata'ita'iga o meataalo LED, o le mana'oga mo safaira substrates ma le tele o latou maketi e fa'amoemoe e ausia le fa'atupulaia o numera lua. E oʻo atu i le 2025, o le tele o uta o safaira substrates ua fuafua e oʻo atu i le 103 miliona fasi pepa (faʻaliliu i le 4-inisi substrates), e fai ma sui o le 63% faʻatusatusa i le 2021, faʻatasi ai ma le aofaʻi o le tuputupu aʻe o le tausaga (CAGR) o le 13% mai le 2021 i le 2025. faʻatusatusa i le 2021, faʻatasi ai ma le CAGR o le 20% mai le 2021 i le 2025. I le avea ai o le "muamua" i substrates, o le tele o maketi ma le tuputupu aʻe o tioata safaira e iloagofie.
3. Sauniuniga o tioata Safaira
Talu mai le 1891, ina ua fatuina e le fomaʻi Farani o Verneuil A. le auala faʻafefiloi afi e gaosia ai tioata faʻapitoa mo le taimi muamua, o le suʻesuʻega o le tuputupu aʻe o le tioata safaira faʻapitoa ua silia ma le seneturi. I lenei vaitau, o le alualu i luma i le faasaienisi ma tekinolosi ua faʻaosoina ai suʻesuʻega tele i metotia faʻatupulaia o le safaira e faʻafetaui ai manaoga tau alamanuia mo le maualuga o le tioata, faʻaleleia le faʻaogaina o fua, ma faʻaititia le tau o gaosiga. E tele auala fou ma tekinolosi ua aliaʻe mai mo le faʻatupulaia o tioata safaira, e pei o le Czochralski method, Kyropoulos method, faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga faʻaola ata (EFG) metotia, ma le vevela auala (HEM).
3.1 Metotia Czochralski mo le tuputupu aʻe o tioata safaira
O le auala Czochralski, paionia e Czochralski J. i le 1918, e lauiloa foi o le Czochralski technique (faapuupuuina o le Cz method). I le 1964, na faʻaaoga muamua e Poladino AE ma Rotter BD lenei metotia e faʻatupu ai tioata safaira. E oʻo mai i le taimi nei, ua maua ai se numera tele o tioata safaira maualuga. O le mataupu faavae e aofia ai le liusuavai o mea mata e fai ai se liusuavai, ona fufui lea o se fatu tioata se tasi i totonu o le mea liusuavai. Ona o le eseesega o le vevela i le faʻaogaina o le sua-suavai, e tupu ai le supercooling, ma mafua ai ona faʻamalosi le liusuavai i luga o le fatu fatu ma amata ona tupu se tioata e tasi ma le fausaga tioata tutusa e pei o le fatu. E toso lemu le fatu i luga a'o taamilo i se saoasaoa patino. A o tosoina le fatu, e faasolosolo malie ona faʻamalosi le liusuavai i le faʻaoga, ma fausia ai se tioata e tasi. O lenei metotia, lea e aofia ai le tosoina o se tioata mai le liusuavai, o se tasi o auala masani mo le sauniaina o tioata taʻitasi maualuga.
O le lelei o le auala Czochralski e aofia ai: (1) faʻavavevave le tuputupu aʻe, faʻatagaina le gaosiga o tioata taʻitasi maualuga i se taimi puupuu; (2) tioata e ola i luga o le liusuavai e aunoa ma le faʻafesoʻotaʻi ma le pa puipui, faʻaitiitia lelei le faʻalavelave i totonu ma faʻaleleia le tulaga tioata. Ae ui i lea, o se faʻafitauli tele o lenei metotia o le faigata lea i le faʻatupulaia o tioata tetele-diameter, e faʻaitiitia ai le talafeagai mo le gaosia o tioata tetele.
3.2 Metotia Kyropoulos mo le Fa'atupuina o tioata safaira
O le auala Kyropoulos, na fatuina e Kyropoulos i le 1926 (faʻapuʻupuʻu o le KY method), faʻasoa tutusa ma le Czochralski method. E aofia ai le fufui o se tioata fatu i le mea liusuavai ma toso lemu i luga e fai ai se ua. O le taimi lava e fa'amautu ai le fua fa'amaua'i i le fa'asaga o fatu liusuavai, e le toe tosoina pe feliuliua'i le fatu. Nai lo lena, o le fua malulu e pulea ina ia mafai ai e le tioata tasi ona faʻamalosi malie mai le pito i luga agai i lalo, ma iu ai ina fausia se tioata e tasi.
O le faiga o Kyropoulos e maua ai tioata e maualuga lona tulaga, maualalo le fa'aletonu, tetele, ma lelei le tau.
3.3 Metotia o le Fa'atupuina o Ata-Fed-Fed (EFG).
O le auala EFG o se tekinolosi tuputupu ae tioata foliga. O lona mataupu faavae e aofia ai le tuʻuina o se mea faʻafefete maualuga i totonu o se limu. O le liusuavai e tosoina i le pito i luga o le limu e ala i le gaioiina o capillary, lea e faʻafesoʻotaʻi ai le tioata fatu. A o tosoina le fatu ma faʻamaʻaʻaina le liusuavai, e tasi le tioata e foliga mai. O le lapo'a ma foliga o le pito limu e fa'atapula'aina ai fua tioata. O le mea lea, o lenei metotia e iai ni tapulaʻa ma e sili ona talafeagai mo tioata safaira faʻapipiʻiina e pei o paipa ma faʻamatalaga U-foliga.
3.4 Metotia Fetufaaiga o le vevela (HEM) mo le Fa'atupuina o Safaira Crystals
O le auala e fesuiai ai le vevela mo le sauniaina o tioata safaira lapopoa na faia e Fred Schmid ma Dennis i le 1967. O le HEM system e faʻaalia ai le faʻaogaina lelei o le vevela, faʻatonuina tutoatasi o le gradient o le vevela i le liusuavai ma le tioata, ma le pulea lelei. E faigofie lava ona gaosia tioata safaira e maualalo le vaeluaga ma tetele.
O le lelei o le auala HEM e aofia ai le leai o se gaioiga i totonu o le paʻu, tioata, ma le faʻavevela i le taimi o le tuputupu aʻe, faʻaumatia gaioiga toso e pei o i latou i auala Kyropoulos ma Czochralski. O lenei mea e faʻaitiitia ai le faʻalavelave a tagata ma aloese mai faʻaletonu tioata e mafua mai i le gaioiga faʻainisinia. E le gata i lea, e mafai ona pulea le fua o le malulu e faʻaitiitia ai le mamafa o le vevela ma mafua ai le taʻe tioata ma le faʻaleagaina. O lenei metotia e mafai ai ona tuputupu aʻe tioata lapopoa, e faigofie ona faʻaogaina, ma o loʻo i ai ni faʻamoemoega tau atinaʻe.
O le fa'aaogaina o le poto loloto i le tuputupu a'e tioata safaira ma le fa'agaioiga sa'o, XKH e tu'uina atu fa'ai'uga fa'auma fa'ama'i safaira fa'ata'ita'iga fa'atatau ile puipuiga, LED, ma fa'aoga optoelectronics. I le faʻaopoopoga i le safaira, matou te tuʻuina atu le tele o mea faʻaoga semiconductor maualuga e aofia ai le silicon carbide (SiC) wafers, silicon wafers, SiC ceramic parts, ma oloa quartz. Matou te faʻamautinoa le tulaga lelei, faʻatuatuaina, ma le lagolago faʻapitoa i mea uma, fesoasoani i tagata faʻatau e ausia le faʻataunuʻuina o faʻatinoga i mea tau alamanuia ma suʻesuʻega.
Taimi meli: Aukuso-29-2025