藍寶石單晶主要生產技術優缺點及應用比較 |
主要生產技術 |
優點 |
缺點 |
應用 |
泡生法
(Kyropoulos) |
高品質(光學等級),低缺陷密度,大尺寸,高產能,成本相對比較低 |
操作複雜,一致性不高,成品率較低,不易生長C軸晶體 |
全球用於LED襯底的藍寶石基板70%以上為泡生法或各種改良泡生法生長,美國Rublcon、俄羅斯Monocrystal、韓國Astek、台灣越峰 |
柴氏法
(Czochralski) |
生產情形易於觀察,尺寸容易控制晶體外形相對規整。 |
缺陷密度大;須使用依金坩堝,成本較高,尺寸易受限 |
加拿大HoneyWell(2008年被中國四聯集團收購)法國Saint-Gobain、日本藍寶石企業 |
導模法> (EFG) |
品質佳 |
設備、工藝要求復雜 |
日本京瓷(Kyocera),並木(Namiki) |
温度梯度法 (TGT) |
設備簡單,操作方便,無機械擾動、界面穩定、成品率高,可生長c軸晶體 |
晶體無轉動,溫場不易均勻;晶體需後續退火處理,週期長成本高,坩堝強製作用顯著 |
中國科學院上海光學精密機械研究所光電材料事業部深圳愛彼斯通 |
坩堝下降法 |
設備簡單,成品率高 |
晶體缺陷密度較大 |
雲南藍晶已批量生產,但價格約為泡生法晶體的一半左右 |
垂直水平溫度梯度冷卻法 |
晶體大小(直徑和高度)與形狀相對不受限制 |
專利掌握於韓國STC手中 |
韓國(STC) |
熱交換法 (HEM) |
高品質,大尺寸 |
設備要求高,工藝複雜,成本高,主要難題是晶體容易開裂 |
美國Crystal System(2010年7月被美國GT Sdar收購)國內已開始涉足 |
冷心放肩微量提拉法 (SAPMAC) |
晶體完整性好,可實現原位退火,週期短,成本低 |
易受到溫度波動的影響;不易生長C軸晶體 |
哈爾濱大奧瑞德光電技術有限公司 |
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