Ogaumu Tuputupu A'e o le Sapphire Crystal KY Metotia Kyropoulos mo le Gaosiga o le Sapphire Wafer ma le Optical Window

Fa'amatalaga Pupuu:

O lenei masini e fa'atupu ai le tioata safaira e fa'aaogaina le metotia Kyropoulos (KY) ta'uta'ua fa'avaomalo, ua mamanuina fa'apitoa mo le tuputupu a'e o le tioata safaira e lapo'a ma e itiiti sona fa'aletonu. O le metotia KY e mafai ai ona pulea lelei le tosoina o le tioata fatu, saoasaoa o le fa'ata'amilosaga, ma le fesuia'iga o le vevela, ma mafai ai ona tuputupu a'e tioata safaira e o'o atu i le 12 inisi (300 mm) le lautele i le vevela maualuga (2000–2200°C). O faiga fa'avae KY a le XKH e fa'aaogaina lautele i le gaosiga fa'apisinisi o le 2–12-inisi C/A-plane safaira wafers ma fa'amalama opitika, ma ausia ai le gaosiga fa'alemasina o le 20 iunite. E lagolagoina e le masini faiga fa'aopoopo (e pei o le fa'aopoopoina o le Cr³⁰ mo le fa'aputuina o le ruby) ma tu'uina atu le tulaga lelei o le tioata ma:

Mafiafia o le fe'avea'i <100/cm²

Fesiitaiga >85% @ 400–5500 nm

Auina mai se imeli ia i matou

Fa'aaliga

Mataupu Faavae o le Galuega

O le mataupu faavae autū o le metotia KY e aofia ai le fa'amalūina o mea mata Al₂O₃ e maualuga le mama i totonu o se ogaumu tungsten/molybdenum i le 2050°C. E fa'a'ū ifo se tioata fatu i totonu o le mea ua fa'amalūina, ona sosoo ai lea ma le fa'atonutonuina o le ave'esea (0.5–10 mm/h) ma le fa'ata'amilomilo (0.5–20 rpm) e ausia ai le tuputupu a'e fa'asino o tioata ta'itasi α-Al₂O₃. O vaega autū e aofia ai:

• Kilisitala tetele (maualuga Φ400 mm × 500 mm)
• Safaira o le vasega opitika maualalo le mamafa (fa'aletonu o le itu o galu <λ/8 @ 633 nm)
• Kirōsitila ua fa'apipi'iina (e pei o le fa'apipi'iina o le Ti³⁰ mo le safaira fetu)

Vaega Autu o le Faiga

1. Faiga Fa'amalūlūina i le Vevela Maualuga
• Tungsten-molybdenum composite crucible (vevela maualuga 2300°C)
• Fa'avevela karapite e tele-sone (pulea le vevela ±0.5°C)

2. Faiga o le Tuputupu Aʻe o le Kilisitala
• Meafaigaluega toso e fa'agaoioia e le servo (sa'o ±0.01 mm)
• Fa'amaufa'ailoga viliina o le vai maneta (fa'atonutonuina o le saoasaoa e leai se laasaga 0–30 rpm)

3. Puleaina o le Fanua Vevela
• Pulea tuto'atasi o le vevela e 5-sone (1800–2200°C)
• Talita vevela e mafai ona fetu'una'i (±2°C/cm gradient)
• Faiga o le Vacuum & Ea
• 10⁻⁴ Pa maualuga le masini e mitiia ai le ea
• Puleaina o kasa fefiloi Ar/N₂/H₂

4. Mata'ituina Atamai
• Mata'ituina o le lautele o le tioata i le taimi moni e ala i le CCD
• Iloa le tele o vaega o le liusuavai

Fa'atusatusaga o le Metotia KY vs. CZ

Parakalafa	Metotia KY	Metotia CZ
Tele Maualuga o le Maa Tioata	Φ400 mm	Φ200 mm
Fuainumera o le Tuputupu Aʻe	5–15 mm/itula	20–50 mm/itula
Mafiafia o le Fa'aletonu	<100/cm²	500–1000/cm²
Fa'aaogaina o le Malosiaga	80–120 kWh/kg	50–80 kWh/kg
Fa'aoga Masani	Fa'amalama va'ai/fa'amalama tetele	Mea teuteu/teuga LED

Fa'aoga Autu

1. Pupuni Optoelektronika
• Dome IR a le militeri (feavea'i >85%@3–5 μm)
• Fa'amalama laser UV (e tatalia le 200 W/cm² le mamafa o le eletise)

2. Mea Fa'apipi'i Semiconductor
• Wafer epitaxial GaN (2–8 inisi, TTV <10 μm)
• Mea fa'apipi'i SOI (ma'ale'ale o le fogā'ele'ele <0.2 nm)

3. Mea Fa'aeletoronika a Tagata Fa'atau
• Tioata o le ufi o le meapueata telefonipoto (Mohs hardness 9)
• Fa'aaliga o le uati atamai (10× fa'aleleia atili o le tete'e atu i valu)

4. Mea Fa'apitoa
• Mata tioata IR mama maualuga (fa'asologa o le mitiia <10⁻³ cm⁻¹)
• Fa'amalama mata'ituina o le reactor fa'aniukilia (taliaina o le radiation: 10¹⁶ n/cm²)

Fa'amanuiaga o Meafaigaluega Tuputupu A'e o le Sapphire Crystal a Kyropoulos (KY)

O le meafaigaluega e faʻatupu ai le tioata safaira e faʻavae i luga o le metotia a Kyropoulos (KY) e ofoina atu ni faʻamanuiaga faʻapitoa e le mafaatusalia, ma tuʻuina atu ai o se fofo faʻaonaponei mo le gaosiga faʻapisinisi. O faʻamanuiaga autu e aofia ai:

1. Malosiaga Tele: E mafai ona fa'atupuina ni tioata safaira e o'o atu i le 12 inisi (300 mm) le lautele, ma mafai ai ona gaosia ni vaega opitika ma ni vaega opitika mo fa'aoga fa'apitoa e pei o le GaN epitaxy ma fa'amalama fa'amiliteli.

2. Matuā Maualalo le Mamafa o le Fa'aletonu: E ausia ai le mafiafia o le se'e ese o le mea <100/cm² e ala i le mamanuina lelei o le fanua vevela ma le pulea sa'o o le suiga o le vevela, ma fa'amautinoa ai le tulaga lelei o le tioata mo masini optoelectronic.

3. Fa'atinoga Maualuga o le Optical: Tu'uina atu le fesiitaiga >85% i luga o le va'aia e le infrared spectra (400–5500 nm), e taua tele mo fa'amalama laser UV ma infrared optics.

4. Fa'aautomatika Fa'atekonolosi: O lo'o iai auala e toso ai e le servo (sa'o ±0.01 mm) ma fa'amaufa'ailoga vili o le vai maneta (pulea e aunoa ma le laasaga 0–30 rpm), e fa'aitiitia ai le fa'alavelave a tagata ma fa'aleleia atili ai le tumau.

5. Filifiliga Fa'aopoopo e Faigofie ona Fa'aopoopo: Lagolagoina le fa'apitoaina i mea fa'aopoopo e pei o le Cr³⁰ (mo le ruby) ma le Ti³⁰ (mo le safaira fetu), e fetaui ma maketi fa'apitoa i optoelectronics ma teuga.

6. Lelei o le Malosiaga: O le fa'aleleia atili o le puipuiga o le vevela (tungsten-molybdenum crucible) e fa'aitiitia ai le fa'aaogaina o le malosi i le 80–120 kWh/kg, e tauva ma isi auala fa'atuputeleina.

7. Gaosiga e Fa'ateleina: Ausia se gaosiga fa'alemasina e 5,000+ wafers ma taimi fa'ata'amilosaga vave (8–10 aso mo tioata e 30–40 kg), fa'amaonia e le silia ma le 200 fa'apipi'iga i le lalolagi atoa.
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8. Tumau i le Vasega Fa'amiliteli: E aofia ai mamanu e tete'e atu i le radiation ma mea e tete'e atu i le vevela (e tatalia le 10¹⁶ n/cm²), e taua mo galuega tau va'alele ma fa'aniukilia.
O nei mea fou e faʻamautu ai le metotia KY o se tulaga faʻavae auro mo le gaosia o tioata safaira maualuga le faʻatinoga, ma faʻaleleia atili ai le alualu i luma i fesoʻotaʻiga 5G, quantum computing, ma tekinolosi puipuiga.

Auaunaga a le XKH

E tuʻuina atu e le XKH ni fofo atoatoa mo faiga faʻatupuina o le sapphire crystal, e aofia ai le faʻapipiʻiina, faʻaleleia atili o faiga, ma aʻoaʻoga a le aufaigaluega e faʻamautinoa ai le tuʻufaʻatasia lelei o galuega. Matou te tuʻuina atu fua faʻatatau o le tuputupu aʻe ua uma ona faʻamaonia (50+) ua faʻatulagaina mo manaʻoga eseese o pisinisi, ma faʻaitiitia ai le taimi o R&D mo tagata faʻatau. Mo faʻaoga faʻapitoa, o auaunaga atinaʻe faʻapitoa e mafai ai ona faʻapitoa le lua (Φ200–400 mm) ma faiga faʻapipiʻi faʻapitoa (Cr/Ti/Ni), e lagolagoina ai vaega opitika maualuga le faʻatinoga ma mea e teteʻe atu i le radiation.

O auaunaga fa'aopoopo taua e aofia ai le fa'agasologa pe a uma ona fa'atupula'ia e pei o le tipiina, oloina, ma le fa'apulusaina, fa'aopoopo i ai le tele o oloa safaira e pei o wafers, tubes, ma maa taua. O nei ofo e fa'afetaui ai vaega mai mea fa'aeletoronika fa'atau i va'alele. O la matou lagolago fa'apitoa e fa'amaonia ai se fa'amaoniga e 24-masina ma su'esu'ega mamao i le taimi moni, ma fa'amautinoa ai le itiiti o le taimi e le toe fa'agata ai ma le fa'aauauina o le lelei o le gaosiga.