Safirni kvadratni kristalni semenski kristal – natančno usmerjen substrat za rast sintetičnega safirja
Podroben diagram safirnega kristala


Pregled safirnega kristala

Safirni kristal je majhen, zelo čist košček monokristalnega aluminijevega oksida (Al2O3), ki služi kot izhodišče za rast velikih safirnih kroglic. Deluje kot »šablona« in določa orientacijo mreže, kristalno strukturo in splošno kakovost sintetičnega safirja, ki iz njega nastane.
Uporabljajo se samo safirni kristali s čistostjo 99,99 % ali več in popolno kristalno strukturo, saj se vsaka napaka prenese na gojeni safir, kar vpliva na njegovo optično jasnost in mehanske lastnosti. Semenski kristali so skrita, a ključna osnova vsakega visokokakovostnega safirnega izdelka – od LED substratov in polprevodniških rezin do vesoljske optike in ohišij luksuznih ur.
Kako so narejeni kristali safirnih semen
Izdelava safirnih kristalov jenatančno nadzorovan postopekki vključuje več kritičnih korakov:
- Izbor mojstrskih safirjev– Kot izvorni material so izbrane velike, brezhibne safirne krogle.
- Določanje orientacije kristalov– Z rentgensko difrakcijo se preslikajo kristalografske smeri krogle (ravnina C, ravnina A, ravnina R ali ravnina M).
- Precizno rezanje– Diamantne žične žage ali laserski sistemi razrežejo kroglo na majhne rezine, palice ali kvadratne bloke z natančno orientacijo.
- Poliranje in obdelava površin– Vsako seme je podvrženo ultra finemu poliranju in kemični obdelavi, da se odstranijo mikro praske in zagotovi atomsko gladka površina.
- Čiščenje in nadzor kakovosti– Kemično čiščenje odstrani onesnaževalce, vsako seme pa se pred odpremo pregleda glede natančnosti orientacije, čistosti in strukturne celovitosti.
Ta postopek zagotavlja, da lahko vsak safirni kristal prenese ekstremno vročino in zanesljivo usmerja rast novega safirja.
Uporaba – Kako safirni kristali omogočajo rast safirja
Theedina funkcijasafirnih kristalov jevzgojiti nov sintetični safir, vendar so nepogrešljivi pri skoraj vseh sodobnih metodah proizvodnje safirjev.
Kyropoulosova metoda (KY)
Safirni kristal se vstavi v staljeni aluminijev oksid in se postopoma ohladi, zaradi česar safir raste iz semena navzven. KY proizvaja velike, nizkonapetostne safirne krogle, idealne za LED substrate in optična okna.
Czochralskijeva metoda (CZ)
Safirni kristal je pritrjen na vlečno palico, potopljen v staljeni material, nato pa počasi dvignjen in vrten. Safir "vleče" iz taline vzdolž kristalne mreže, kar ustvarja zelo enakomerne kristale za optično in znanstveno uporabo.
Metoda izmenjave toplote (HEM)
Safirni kristal se nahaja na dnu lončka, safir pa raste navzgor, ko se peč ohlaja od spodaj. HEM lahko ustvari velike bloke safirja z minimalno notranjo napetostjo, ki se pogosto uporabljajo za okna v vesoljski industriji in lasersko optiko.
Rast s filmom, definirana z robom (EFG)
Kristal safirnega semena se nahaja na robu kalupa; staljeni aluminijev oksid se dovaja s kapilarnim delovanjem, pri čemer safir raste v posebnih oblikah, kot so palice, cevi in trakovi.
Pogosta vprašanja o safirnem kristalu
V1: Zakaj so pomembni safirni kristali?
Določajo kristalno orientacijo in mrežno strukturo vzgojenega safirja, kar zagotavlja enakomernost in preprečuje napake.
V2: Ali se lahko semenski kristali ponovno uporabijo?
Nekatera semena se lahko ponovno uporabijo, vendar večina proizvajalcev raje uporablja sveža semena, da ohranijo kakovost in se izognejo kontaminaciji.
V3: Katere orientacije se običajno uporabljajo?
C-ravnina (za LED podlage), A-ravnina, R-ravnina in M-ravnina, odvisno od želene uporabe safirja.
V4: Katere metode rasti so odvisne od semenskih kristalov?
Vse glavne sodobne metode —KY, CZ, HEM, EFG— zahtevajo semenske kristale.
V5: Katere panoge so posredno odvisne od semenskih kristalov?
Vsako področje uporabe sintetičnega safirja —LED osvetlitev, polprevodniška elektronika, obrambna optika, luksuzne ure- navsezadnje je odvisno od safirnih kristalov.
O nas
XKH je specializirano za visokotehnološki razvoj, proizvodnjo in prodajo posebnega optičnega stekla in novih kristalnih materialov. Naši izdelki so namenjeni optični elektroniki, potrošniški elektroniki in vojski. Ponujamo safirne optične komponente, pokrove za leče mobilnih telefonov, keramiko, LT, silicijev karbid SIC, kremen in polprevodniške kristalne rezine. Z strokovnim znanjem in najsodobnejšo opremo se odlikujemo v obdelavi nestandardnih izdelkov in si prizadevamo postati vodilno visokotehnološko podjetje na področju optoelektronskih materialov.
