蓝宝石单晶主要生产技术优缺点及应用比较 |
主要生产技术 |
优点 |
缺点 |
应用 |
泡生法
(Kyropoulos) |
高品质(光学等级),低缺陷密度,大尺寸,高产能,成本相对比较低 |
操作复杂,一致性不高,成品率较低,不易生长C轴晶体 |
全球用于LED衬底的蓝宝石基板70%以上为泡生法或各种改良泡生法生长,美国Rublcon、俄罗斯Monocrystal、韩国Astek、台湾越峰 |
柴氏法
(Czochralski) |
生产情形易于观察,尺寸容易控制晶体外形相对规整。 |
缺陷密度大;须使用依金坩埚,成本较高,尺寸易受限 |
加拿大HoneyWell(2008年被中国四联集团收购)法国Saint-Gobain、日本蓝宝石企业 |
导模法> (EFG) |
品质佳 |
设备、工艺要求复杂 |
日本京瓷(Kyocera),并木(Namiki) |
温度梯度法 (TGT) |
设备简单,操作方便,无机械扰动、界面稳定、成品率高,可生长c轴晶体 |
晶体无转动,温场不易均匀;晶体需后续退火处理,周期长成本高,坩埚强制作用显著 |
中国科学院上海光学精密机械研究所光电材料事业部深圳爱彼斯通 |
坩埚下降法 |
设备简单,成品率高 |
晶体缺陷密度较大 |
云南蓝晶已批量生产,但价格约为泡生法晶体的一半左右 |
垂直水平温度梯度冷却法 |
晶体大小(直径和高度)与形状相对不受限制 |
专利掌握于韩国STC手中 |
韩国(STC) |
热交换法 (HEM) |
高品质,大尺寸 |
设备要求高,工艺复杂,成本高,主要难题是晶体容易开裂 |
美国Crystal System(2010年7月被美国GT Sdar收购)国内已开始涉足 |
冷心放肩微量提拉法 (SAPMAC) |
晶体完整性好,可实现原位退火,周期短,成本低 |
易受到温度波动的影响;不易生长C轴晶体 |
哈尔滨大奥瑞德光电技术有限公司 |
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