サファイアの成長炉_サファイア結晶成長炉_サファイア結晶成長炉のプロセス

（1）サファイアのプロフィール
また、一般的にコランダムとして知られているサファイアとして知られるα-アルミナ単結晶は、単純な酸化物結晶のビットです。優れた光学特性、機械的性質と化学的安定性を持つサファイアクリスタル、高強度、硬度、浸食に対する抵抗性は、広く赤外線軍事施設で使用されている2000℃の高温、人工衛星宇宙技術に近い過酷な条件の下で働くことができる高強度レーザーの窓材。そのユニークな格子構造、優れた機械的性質、半導体GaN/Al2O3発光ダイオード（LED）、LSI SOIおよびSOSの実用的なアプリケーションとして、サファイアクリスタルの優れた熱特性と超伝導ナノ構造薄膜は、最も理想的です。基板材料。大型サファイアの低コスト、高品質の成長が直面する緊急課題となっています。

蓝宝石晶体生长炉

サファイア炉

サファイア結晶成長法は、成長パターンを溶融し、急速な成長率、高純度、優れた結晶の完成度を持ち、大型結晶の特定の形状の準備になるために成長、3種類の気相成長、メルト、溶液成長に分けることができます。最も一般的に使用される結晶成長。サファイア結晶融解炎法、チョクラルスキー法、ゾーン融解、るつぼシフト方式、熱交換方法、温度勾配法とKyropoulos法の人工的な成長の成長パターンを溶かすために使用することができます。しかしながら、これらの方法は、サファイアクリスタル、高品質、低コストの開発ニーズの大きいサイズを満たすことが難しくなり、その欠点と限界を持っています。例えば、結晶の品質やサイズを成長融解炎法、チョクラルスキー法、帯溶融法は、光デバイスの高性能要件を満たすことが困難、制限されています。熱交換方式サファイアを成長させ、温度勾配法とKyropoulos結晶の大きさと優れた品質が、熱交換方法は、クーラント、温度勾配法などのヘリウムの多数を必要とし、サファイアクリスタルブランクKyropoulos高温アニールプロセスの必要性、フォローアップの空白処理プロセスの成長は、より複雑かつ高コストである。

（2）マイクロ引っ張っ回転Kyropoulosサファイアクリスタル技術により作製
主にウクライナドネツで、大型サファイア結晶の成長のために進化しKyropoulosチョクラルスキー法の改善に基づいて、サファイアクリスタルの方法により調製Ikal-220マイクロ引っ張っ回転Kyropoulos改善と開発に基づいて型結晶成長炉。制御システム、真空システム、ヒーター、冷却システムや熱保護システムを含む結晶成長システム。マイクロ引っ張っ回転Kyropoulos大型サファイア結晶成長技術は、全体の結晶成長プロセス、発熱体と熱保護システムの設計、熱交換器、作動流体の選択、熱を制御する制御システム内の主要な熱輸送である設計、結晶成長速度の能力は、そのような高品質サファイア結晶を成長させる能力として、レート制御プロセスの問題を冷却することが不可欠です。

マイクロ引っ張り、主にエネルギー供給および制御システム、伝送システム、結晶成長チャンバー、真空システム、冷却システムやその他の補助装置と他のコンポーネントによるサファイア結晶成長流域機器、電気、ガス、の回転Kyropoulosの準備。運動志向と炉管の上部に列に接続された伝送、シード棒の立ち上がりと立ち下がり（熱交換器）、回転装置、メイン持ち上げ、回転シード棒（熱交換器）として伝送。リフティングギアは、シード棒（熱交換器）の高速および低速の動きの二つの部分によって構成されています。シードロッドにスライダを移動するためのシード棒（熱交換器）、低速リフトシステム希土類永久磁石DCトルクモータは精密ボールねじと減速機に接続し、リニアローリングガイド指向のケア（ホット交換）は、結晶引き上げプロセスで動きが遅くなります。シード棒（熱交換）システムの急速な動きは、ウォーム減速機、ウォームギヤのペアと高調波の結合を介して高速のサーボモータで構成されています。ウェッジベルトドライブを介して希土類永久磁石サーボモータによるシードロッドの回転運動。駆動システムは、高い位置決め精度、負荷容量、速度、安定性、信頼性、無振動、無クロールしています。高精度の加熱は、その動作方法を制御しやすく、簡単です。設計、熱保護システム、雰囲気、放熱性能、小さな熱伝導率の熱絶縁層、良好な熱安定性、長期的な仕事のかすを調節することができる絶縁カバーは、結晶成長に及ぼす環境汚染で、革を買う余裕はない、小さな掃除のしやすい、など。モリブデンるつぼ、結晶成長の大きさ、品質、坩堝の内径、ネット深く、壁の厚さと他の幾何学的寸法の設計のための設計基準の選択は、各炉はD200mmX200mm体重25キロサファイア単結晶を調製することができる。アルミナ原料、5N高純度アルミナ粉末又はサファイア結晶融解炎の準備の部分の純度で使用される原材料の結晶成長。

合成宝石の溶融結晶化の基本的なプロセスから：粉末原料→熱→溶融→冷却→重大な過冷却→結晶を超えています。

99.99％以上の純度アルミナ粉末と有機バインダー、プレスで形成された緑色の体、プレ焼成炉内に配置緑体は、バーンインの半調理状態の最初のアルミナブロック、不純物ガスの炉真空放電 - 1500-1800の炉内温度は℃、設定温度（2100まで加熱し続けたときの混合シールドガスを充填した10に機械的なポンプ、拡散ポンプ、真空を開始しました↑[-3] -10↑[-4 Pa以下、2250°C）、炉内温度は、接種の成長を達成するために、原材料や種子の溶融炉の温度、坩堝位置トップを調整するために、熱4-8時間を設定温度に達した（3）固液界面の温度勾配は10に設定されています-50℃/ cmであり、その場アニーリングプロセスにおける結晶成長の終わりまで。

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