საფირონის ზოდის გასაზრდელი მოწყობილობა, ჩოჩრალსკი, CZ მეთოდი 2-12 ინჩიანი საფირონის ვაფლების წარმოებისთვის
მუშაობის პრინციპი
CZ მეთოდი მუშაობს შემდეგ ეტაპებზე:
1. ნედლეულის დნობა: მაღალი სისუფთავის Al₂O₃ (სისუფთავე >99.999%) დნება ირიდიუმის ტიგანში 2050–2100°C ტემპერატურაზე.
2. თესლის კრისტალის შესავალი: თესლის კრისტალი ჩადის დნობაში, რასაც მოჰყვება მისი სწრაფი გამოწევა ყელის (დიამეტრი <1 მმ) წარმოქმნის მიზნით, რათა აღმოიფხვრას დისლოკაციები.
3. მხრის ფორმირება და მოცულობითი ზრდა: ქაჩვის სიჩქარე მცირდება 0.2–1 მმ/სთ-მდე, თანდათანობით იზრდება კრისტალის დიამეტრი სამიზნე ზომამდე (მაგ., 4–12 ინჩი).
4. გამოწვა და გაგრილება: კრისტალი გაცივდება 0.1–0.5°C/წთ სიჩქარით, რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი თერმული სტრესით გამოწვეული ბზარები.
5. თავსებადი კრისტალების ტიპები:
ელექტრონული კლასი: ნახევარგამტარული სუბსტრატები (TTV <5 μm)
ოპტიკური კლასი: ულტრაიისფერი ლაზერული ფანჯრები (გამტარობა >90% @200 ნმ)
დოპირებული ვარიანტები: ლალი (Cr³⁺ კონცენტრაცია 0.01–0.5 წონითი%), ლურჯი საფირონის მილი
ძირითადი სისტემის კომპონენტები
1. დნობის სისტემა
ირიდიუმის ტილო: მდგრადია 2300°C-მდე, კოროზიისადმი მდგრადი, თავსებადია დიდ დნობასთან (100–400 კგ).
ინდუქციური გათბობის ღუმელი: მრავალზონიანი დამოუკიდებელი ტემპერატურის კონტროლი (±0.5°C), ოპტიმიზებული თერმული გრადიენტები.
2. წევისა და ბრუნვის სისტემა
მაღალი სიზუსტის სერვოძრავა: დაჭიმვის გარჩევადობა 0.01 მმ/სთ, ბრუნვის კონცენტრაცია <0.01 მმ.
მაგნიტური სითხის დალუქვა: უკონტაქტო გადაცემა უწყვეტი ზრდისთვის (>72 საათი).
3. თერმული კონტროლის სისტემა
PID დახურული მარყუჟის მართვა: რეალურ დროში სიმძლავრის რეგულირება (50–200 კვტ) თერმული ველის სტაბილიზაციისთვის.
ინერტული აირისგან დაცვა: Ar/N₂ ნარევი (99.999% სისუფთავე) დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად.
4. ავტომატიზაცია და მონიტორინგი
CCD დიამეტრის მონიტორინგი: რეალურ დროში უკუკავშირი (სიზუსტე ±0.01 მმ).
ინფრაწითელი თერმოგრაფია: აკონტროლებს მყარი-სითხე ინტერფეისის მორფოლოგიას.
ჩეხეთის რესპუბლიკისა და კენტუკის შტატების მეთოდების შედარება
პარამეტრი | CZ მეთოდი | KY მეთოდი |
კრისტალის მაქსიმალური ზომა | 12 ინჩი (300 მმ) | 400 მმ (მსხლის ფორმის ზოდი) |
დეფექტის სიმკვრივე | <100/სმ² | <50/სმ² |
ზრდის ტემპი | 0.5–5 მმ/სთ | 0.1–2 მმ/სთ |
ენერგიის მოხმარება | 50–80 კვტ.სთ/კგ | 80–120 კვტ.სთ/კგ |
აპლიკაციები | LED სუბსტრატები, GaN ეპიტაქსია | ოპტიკური ფანჯრები, დიდი ზოდები |
ღირებულება | საშუალო (მაღალი ინვესტიცია აღჭურვილობაში) | მაღალი (რთული პროცესი) |
ძირითადი აპლიკაციები
1. ნახევარგამტარული ინდუსტრია
GaN ეპიტაქსიური სუბსტრატები: 2–8 დიუმიანი ვაფლები (TTV <10 μm) მიკრო-LED-ებისა და ლაზერული დიოდებისთვის.
SOI ვაფლები: ზედაპირის უხეშობა <0.2 ნმ 3D-ინტეგრირებული ჩიპებისთვის.
2. ოპტოელექტრონიკა
ულტრაიისფერი ლაზერული ფანჯრები: ლითოგრაფიული ოპტიკისთვის უძლებს 200 ვტ/სმ² სიმძლავრის სიმკვრივეს.
ინფრაწითელი კომპონენტები: შთანთქმის კოეფიციენტი <10⁻³ სმ⁻¹ თერმული გამოსახულების მისაღებად.
3. სამომხმარებლო ელექტრონიკა
სმარტფონის კამერის გადასაფარებლები: მოჰსის სიმტკიცე 9, 10× ნაკაწრებისადმი მდგრადობის გაუმჯობესება.
ჭკვიანი საათის ეკრანები: სისქე 0.3–0.5 მმ, გამტარობა >92%.
4. თავდაცვა და აერონავტიკა
ბირთვული რეაქტორის ფანჯრები: რადიაციული ტოლერანტობა 10¹⁶ ნ/სმ²-მდე.
მაღალი სიმძლავრის ლაზერული სარკეები: თერმული დეფორმაცია <λ/20@1064 ნმ.
XKH-ის მომსახურება
1. აღჭურვილობის პერსონალიზაცია
მასშტაბირებადი კამერის დიზაინი: Φ200–400 მმ კონფიგურაციები 2–12 დიუმიანი ვაფლის წარმოებისთვის.
დოპინგის მოქნილობა: მხარს უჭერს იშვიათმიწა ლითონების (Er/Yb) და გარდამავალი ლითონების (Ti/Cr) დოპირებას მორგებული ოპტოელექტრონული თვისებების მისაღწევად.
2. სრული მხარდაჭერა
პროცესის ოპტიმიზაცია: LED-ების, რადიოსიხშირული მოწყობილობებისა და რადიაციისადმი მდგრადი კომპონენტებისთვის წინასწარ დადასტურებული რეცეპტები (50+).
გლობალური მომსახურების ქსელი: 24/7 დისტანციური დიაგნოსტიკა და ადგილზე ტექნიკური მომსახურება 24-თვიანი გარანტიით.
3. შემდგომი დამუშავება
ვაფლის დამზადება: 2–12 დიუმიანი ვაფლების დაჭრა, დაფქვა და გაპრიალება (C/A სიბრტყე).
დამატებითი ღირებულების მქონე პროდუქტები:
ოპტიკური კომპონენტები: ულტრაიისფერი/ინფრაწითელი ფანჯრები (0.5–50 მმ სისქის).
საიუველირო ხარისხის მასალები: Cr³⁺ ლალი (GIA-სერტიფიცირებული), Ti³⁺ ვარსკვლავიანი საფირონი.
4. ტექნიკური ლიდერობა
სერტიფიკატები: ელექტრომაგნიტური ინდუქციური ზემოქმედების შესაბამისი ვაფლები.
პატენტები: ძირითადი პატენტები ჩეხური მეთოდის ინოვაციაში.
დასკვნა
CZ მეთოდის აღჭურვილობა უზრუნველყოფს დიდი ზომის თავსებადობას, ულტრადაბალ დეფექტების მაჩვენებლებს და მაღალ პროცესის სტაბილურობას, რაც მას LED-ების, ნახევარგამტარებისა და თავდაცვის სფეროებში ინდუსტრიის ეტალონად აქცევს. XKH უზრუნველყოფს ყოვლისმომცველ მხარდაჭერას აღჭურვილობის განლაგებიდან დაწყებული ზრდის შემდგომ დამუშავებით დამთავრებული, რაც კლიენტებს საშუალებას აძლევს მიაღწიონ ეკონომიურად ეფექტური, მაღალი ხარისხის საფირონის ბროლის წარმოებას.

