નીલમ સિંગલ ક્રિસ્ટલ Al2O3 ગ્રોથ ફર્નેસ KY પદ્ધતિ કાયરોપોલોસ ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા નીલમ ક્રિસ્ટલનું ઉત્પાદન
ઉત્પાદન પરિચય
કાયરોપોલોસ પદ્ધતિ એ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નીલમ સ્ફટિકો ઉગાડવા માટેની એક તકનીક છે, જેનો મુખ્ય હેતુ તાપમાન ક્ષેત્ર અને સ્ફટિક વૃદ્ધિની સ્થિતિને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરીને નીલમ સ્ફટિકોનો એકસમાન વિકાસ પ્રાપ્ત કરવાનો છે. નીલમ પિંડ પર KY ફોમિંગ પદ્ધતિની ચોક્કસ અસર નીચે મુજબ છે:
1. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ફટિક વૃદ્ધિ:
ઓછી ખામી ઘનતા: KY બબલ ગ્રોથ પદ્ધતિ ધીમી ઠંડક અને ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ દ્વારા સ્ફટિકની અંદરના સ્થાનાંતરણ અને ખામીઓને ઘટાડે છે, અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નીલમ પિંડ ઉગાડે છે.
ઉચ્ચ એકરૂપતા: એક સમાન થર્મલ ક્ષેત્ર અને વૃદ્ધિ દર સ્ફટિકોની સુસંગત રાસાયણિક રચના અને ભૌતિક ગુણધર્મો સુનિશ્ચિત કરે છે.
2. મોટા કદના સ્ફટિક ઉત્પાદન:
મોટા વ્યાસની પિંડ: KY બબલ ગ્રોથ પદ્ધતિ મોટા કદના સબસ્ટ્રેટ માટે ઉદ્યોગની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે 200mm થી 300mm વ્યાસવાળા મોટા કદના નીલમ પિંડ ઉગાડવા માટે યોગ્ય છે.
ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટ: વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, સામગ્રીના ઉપયોગ દરમાં સુધારો કરવા માટે લાંબા ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટ ઉગાડી શકાય છે.
3. ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ કામગીરી:
ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન: KY ગ્રોથ સેફાયર ક્રિસ્ટલ ઇનગોટમાં ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો, ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન છે, જે ઓપ્ટિકલ અને ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે.
ઓછો શોષણ દર: સ્ફટિકમાં પ્રકાશના શોષણ નુકશાનને ઘટાડે છે, ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.
4. ઉત્તમ થર્મલ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો:
ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા: નીલમ પિંડની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા ઉચ્ચ પાવર ઉપકરણોની ગરમીના વિસર્જનની જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય છે.
ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઘસારો પ્રતિકાર: નીલમમાં મોહ્સ કઠિનતા 9 છે, જે હીરા પછી બીજા ક્રમે છે, જે ઘસારો પ્રતિરોધક ભાગોના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
કાયરોપોલોસ પદ્ધતિ એ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નીલમ સ્ફટિકો ઉગાડવા માટેની એક તકનીક છે, જેનો મુખ્ય હેતુ તાપમાન ક્ષેત્ર અને સ્ફટિક વૃદ્ધિની સ્થિતિને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરીને નીલમ સ્ફટિકોનો એકસમાન વિકાસ પ્રાપ્ત કરવાનો છે. નીલમ પિંડ પર KY ફોમિંગ પદ્ધતિની ચોક્કસ અસર નીચે મુજબ છે:
1. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ફટિક વૃદ્ધિ:
ઓછી ખામી ઘનતા: KY બબલ ગ્રોથ પદ્ધતિ ધીમી ઠંડક અને ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ દ્વારા સ્ફટિકની અંદરના સ્થાનાંતરણ અને ખામીઓને ઘટાડે છે, અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા નીલમ પિંડ ઉગાડે છે.
ઉચ્ચ એકરૂપતા: એક સમાન થર્મલ ક્ષેત્ર અને વૃદ્ધિ દર સ્ફટિકોની સુસંગત રાસાયણિક રચના અને ભૌતિક ગુણધર્મો સુનિશ્ચિત કરે છે.
2. મોટા કદના સ્ફટિક ઉત્પાદન:
મોટા વ્યાસની પિંડ: KY બબલ ગ્રોથ પદ્ધતિ મોટા કદના સબસ્ટ્રેટ માટે ઉદ્યોગની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે 200mm થી 300mm વ્યાસવાળા મોટા કદના નીલમ પિંડ ઉગાડવા માટે યોગ્ય છે.
ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટ: વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, સામગ્રીના ઉપયોગ દરમાં સુધારો કરવા માટે લાંબા ક્રિસ્ટલ ઇન્ગોટ ઉગાડી શકાય છે.
3. ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ કામગીરી:
ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન: KY ગ્રોથ સેફાયર ક્રિસ્ટલ ઇનગોટમાં ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો, ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન છે, જે ઓપ્ટિકલ અને ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે.
ઓછો શોષણ દર: સ્ફટિકમાં પ્રકાશના શોષણ નુકશાનને ઘટાડે છે, ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.
4. ઉત્તમ થર્મલ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો:
ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા: નીલમ પિંડની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા ઉચ્ચ પાવર ઉપકરણોની ગરમીના વિસર્જનની જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય છે.
ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઘસારો પ્રતિકાર: નીલમમાં મોહ્સ કઠિનતા 9 છે, જે હીરા પછી બીજા ક્રમે છે, જે ઘસારો પ્રતિરોધક ભાગોના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
ટેકનિકલ પરિમાણો
નામ | ડેટા | અસર |
વૃદ્ધિનું કદ | વ્યાસ 200 મીમી-300 મીમી | મોટા કદના સબસ્ટ્રેટની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા, ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે મોટા કદના નીલમ સ્ફટિક પ્રદાન કરો. |
તાપમાન શ્રેણી | મહત્તમ તાપમાન 2100°C, ચોકસાઈ ±0.5°C | ઉચ્ચ તાપમાન વાતાવરણ સ્ફટિક વૃદ્ધિ સુનિશ્ચિત કરે છે, ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ સ્ફટિક ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરે છે અને ખામીઓ ઘટાડે છે. |
વૃદ્ધિ વેગ | ૦.૫ મીમી/કલાક - ૨ મીમી/કલાક | સ્ફટિક વૃદ્ધિ દરને નિયંત્રિત કરો, સ્ફટિક ગુણવત્તા અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતાને શ્રેષ્ઠ બનાવો. |
ગરમી પદ્ધતિ | ટંગસ્ટન અથવા મોલિબ્ડેનમ હીટર | સ્ફટિક વૃદ્ધિ દરમિયાન તાપમાન સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા અને સ્ફટિક એકરૂપતા સુધારવા માટે એક સમાન થર્મલ ક્ષેત્ર પૂરું પાડે છે. |
ઠંડક પ્રણાલી | કાર્યક્ષમ પાણી અથવા હવા ઠંડક પ્રણાલીઓ | સાધનોનું સ્થિર સંચાલન સુનિશ્ચિત કરો, વધુ ગરમ થતું અટકાવો અને સાધનોનું આયુષ્ય વધારશો. |
નિયંત્રણ સિસ્ટમ | પીએલસી અથવા કમ્પ્યુટર નિયંત્રણ સિસ્ટમ | ઉત્પાદન ચોકસાઈ અને કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે ઓટોમેટેડ કામગીરી અને રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ પ્રાપ્ત કરો. |
શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ | ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ અથવા નિષ્ક્રિય ગેસ સુરક્ષા | સ્ફટિક શુદ્ધતા અને ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે સ્ફટિક ઓક્સિડેશન અટકાવો. |
કાર્ય સિદ્ધાંત
KY પદ્ધતિના નીલમ ક્રિસ્ટલ ફર્નેસનો કાર્ય સિદ્ધાંત KY પદ્ધતિ (બબલ ગ્રોથ મેથડ) ક્રિસ્ટલ ગ્રોથ ટેકનોલોજી પર આધારિત છે. મૂળ સિદ્ધાંત છે:
૧.કાચા માલનું પીગળવું: ટંગસ્ટન ક્રુસિબલમાં ભરેલા Al2O3 કાચા માલને હીટર દ્વારા ગલનબિંદુ સુધી ગરમ કરીને પીગળેલા સૂપ બનાવવામાં આવે છે.
2. બીજ સ્ફટિક સંપર્ક: પીગળેલા પ્રવાહીનું પ્રવાહી સ્તર સ્થિર થયા પછી, બીજ સ્ફટિકને પીગળેલા પ્રવાહીમાં ડૂબાડવામાં આવે છે જેનું તાપમાન પીગળેલા પ્રવાહી ઉપરથી સખત રીતે નિયંત્રિત થાય છે, અને બીજ સ્ફટિક અને પીગળેલા પ્રવાહી ઘન-પ્રવાહી ઇન્ટરફેસ પર બીજ સ્ફટિક જેવા જ સ્ફટિક માળખા સાથે સ્ફટિકો વધવા લાગે છે.
૩. સ્ફટિક ગરદન રચના: બીજ સ્ફટિક ખૂબ જ ધીમી ગતિએ ઉપર તરફ ફરે છે અને સ્ફટિક ગરદન બનાવવા માટે અમુક સમય માટે ખેંચાય છે.
4. સ્ફટિક વૃદ્ધિ: પ્રવાહી અને બીજ સ્ફટિક વચ્ચેના ઇન્ટરફેસનો ઘનકરણ દર સ્થિર થયા પછી, બીજ સ્ફટિક હવે ખેંચાતો અને ફરતો નથી, અને ફક્ત ઠંડક દરને નિયંત્રિત કરે છે જેથી સ્ફટિક ધીમે ધીમે ઉપરથી નીચે સુધી ઘન બને, અને અંતે સંપૂર્ણ નીલમ સિંગલ સ્ફટિક ઉગાડવામાં આવે.
વૃદ્ધિ પછી નીલમ સ્ફટિક પિંડનો ઉપયોગ
1. LED સબસ્ટ્રેટ:
ઉચ્ચ તેજસ્વીતા LED: નીલમના પિંડને સબસ્ટ્રેટમાં કાપ્યા પછી, તેનો ઉપયોગ GAN-આધારિત LED બનાવવા માટે થાય છે, જેનો વ્યાપકપણે લાઇટિંગ, ડિસ્પ્લે અને બેકલાઇટ ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે.
મીની/માઈક્રો LED: નીલમ સબસ્ટ્રેટની ઊંચી સપાટતા અને ઓછી ખામી ઘનતા ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન મીની/માઈક્રો LED ડિસ્પ્લેના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
2. લેસર ડાયોડ (LD):
વાદળી લેસરો: ડેટા સ્ટોરેજ, તબીબી અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા એપ્લિકેશનો માટે વાદળી લેસર ડાયોડ બનાવવા માટે નીલમ સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ થાય છે.
અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસર: નીલમની ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ અને થર્મલ સ્થિરતા અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસરોના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
૩. ઓપ્ટિકલ વિન્ડો:
હાઇ લાઇટ ટ્રાન્સમિશન વિન્ડો: નીલમ ઇન્ગોટનો ઉપયોગ લેસર, ઇન્ફ્રારેડ ઉપકરણો અને હાઇ-એન્ડ કેમેરા માટે ઓપ્ટિકલ વિન્ડોઝ બનાવવા માટે થાય છે.
વસ્ત્રો પ્રતિકારક વિન્ડો: નીલમની ઉચ્ચ કઠિનતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર તેને કઠોર વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
4. સેમિકન્ડક્ટર એપિટેક્સિયલ સબસ્ટ્રેટ:
GaN એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ: નીલમ સબસ્ટ્રેટ્સનો ઉપયોગ GaN એપિટેક્સિયલ સ્તરોને ઉગાડવા માટે થાય છે જેથી ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલતા ટ્રાન્ઝિસ્ટર (HEMTs) અને RF ઉપકરણોનું ઉત્પાદન થાય.
AlN એપિટેક્સિયલ ગ્રોથ: ડીપ અલ્ટ્રાવાયોલેટ એલઇડી અને લેસર બનાવવા માટે વપરાય છે.
૫. કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:
સ્માર્ટફોન કેમેરા કવર પ્લેટ: નીલમ ઇન્ગોટનો ઉપયોગ ઉચ્ચ કઠિનતા અને સ્ક્રેચ પ્રતિરોધક કેમેરા કવર પ્લેટ બનાવવા માટે થાય છે.
સ્માર્ટ વોચ મિરર: સેફાયરનો ઉચ્ચ ઘસારો પ્રતિકાર તેને ઉચ્ચ કક્ષાના સ્માર્ટ વોચ મિરર બનાવવા માટે યોગ્ય બનાવે છે.
૬. ઔદ્યોગિક ઉપયોગો:
પહેરવાના ભાગો: નીલમના પિંડનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક સાધનો, જેમ કે બેરિંગ્સ અને નોઝલ માટે પહેરવાના ભાગો બનાવવા માટે થાય છે.
ઉચ્ચ તાપમાન સેન્સર: નીલમની રાસાયણિક સ્થિરતા અને ઉચ્ચ તાપમાન ગુણધર્મો ઉચ્ચ તાપમાન સેન્સરના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.
7. એરોસ્પેસ:
ઉચ્ચ તાપમાનવાળી બારીઓ: નીલમના પિંડનો ઉપયોગ ઉચ્ચ તાપમાનવાળી બારીઓ અને એરોસ્પેસ સાધનો માટે સેન્સર બનાવવા માટે થાય છે.
કાટ પ્રતિરોધક ભાગો: નીલમની રાસાયણિક સ્થિરતા તેને કાટ પ્રતિરોધક ભાગોના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય બનાવે છે.
8. તબીબી સાધનો:
ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સાધનો: નીલમના પિંડનો ઉપયોગ સ્કેલ્પલ્સ અને એન્ડોસ્કોપ જેવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા તબીબી સાધનોના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
બાયોસેન્સર્સ: નીલમની બાયોસુસંગતતા તેને બાયોસેન્સર્સના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય બનાવે છે.
XKH ગ્રાહકોને ઉપયોગની પ્રક્રિયામાં વ્યાપક, સમયસર અને અસરકારક સહાય મળે તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે ગ્રાહકોને વન-સ્ટોપ KY પ્રોસેસ સેફાયર ફર્નેસ સાધનો સેવાઓની સંપૂર્ણ શ્રેણી પૂરી પાડી શકે છે.
1. સાધનોનું વેચાણ: ગ્રાહકની ઉત્પાદન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે KY પદ્ધતિની નીલમ ભઠ્ઠીના સાધનોની વેચાણ સેવાઓ પૂરી પાડો, જેમાં વિવિધ મોડેલો, સાધનોની પસંદગીના સ્પષ્ટીકરણોનો સમાવેશ થાય છે.
2.ટેકનિકલ સપોર્ટ: ગ્રાહકોને સાધનોની સ્થાપના, કમિશનિંગ, સંચાલન અને ટેકનિકલ સપોર્ટના અન્ય પાસાઓ પૂરા પાડવા જેથી ખાતરી કરી શકાય કે સાધનો સામાન્ય રીતે કાર્ય કરી શકે અને શ્રેષ્ઠ ઉત્પાદન પરિણામો પ્રાપ્ત કરી શકે.
૩. તાલીમ સેવાઓ: ગ્રાહકોને સાધનોના સંચાલન, જાળવણી અને તાલીમ સેવાઓના અન્ય પાસાઓ પૂરા પાડવા, સાધનોના સંચાલન પ્રક્રિયાથી પરિચિત ગ્રાહકોને મદદ કરવા, સાધનોના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા.
4. કસ્ટમાઇઝ્ડ સેવાઓ: ગ્રાહકોની ખાસ જરૂરિયાતો અનુસાર, કસ્ટમાઇઝ્ડ સાધનો સેવાઓ પ્રદાન કરો, જેમાં સાધનોની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન, ઇન્સ્ટોલેશન અને વ્યક્તિગત ઉકેલોના અન્ય પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે.
વિગતવાર આકૃતિ



