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蓝宝石长晶炉

2014-11-18 9:47:10 | 浏览次数:3404 次

长晶炉的主要功能就是方便且高效的制造出缺陷很少的蓝宝石晶体。蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(Al2O3)的单晶,光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性,强度高、硬度大、耐腐蚀,可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作,因而被广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为实际应用的半导体GaN/Al2O3发光二极管(LED),大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。随着近年来LED TV、LED Monitor、LED NB、LED Phone及LED照明市场的持续高速增长,强劲推动了用于制作LED基材的蓝宝石市场的需求扩张。

YZJ-80蓝宝石长晶炉采用热交换法来生长晶体,热交换法就是熔液在坩埚内直径凝固,它于其他坩埚移动法的区别在于,坩埚不做任何方向的移动,晶体生长时,坩埚、晶体和加热区都不移动,这就消除了由于机械运动而产生的熔体涡流,控制热交换器的温度,是晶体生长在温度梯度场中进行,抑制了熔体的涡流和对流,可以消除固、液界面上温度和浓度的波动,以避免晶体造成过多的缺陷,生长出来的晶体被熔体所包围,这样就可以控制它的冷却速率,以减少晶体的热应力及由此产生的开裂和位错等缺陷。同时,也可以长出与坩埚形状和尺寸相仿的单晶。

我公司根据近几年来市场对大尺寸晶体需求不断增加的趋势,在国外先进技术的的基础上研制开发的一款蓝宝石长晶炉,拥有多项专利,专利号:ZL 201320040701.9    ZL 201330060000.7   ZL 201410317654.7    ZL201420373701.5,YZJ-80蓝宝石长晶炉使用的坩埚可以从13英寸~19英寸之间,装料量可以达到85~120KG,其原理是在真空炉的底部增加了一个钨钼材料制成的热交换器,内部有氦气循环流动,装有原料的坩埚在交换器的上面,籽晶安放在坩埚底部正中心,当坩埚内原料经加热熔化,而底部的籽晶由氦气保护不会熔化,当氦气流量不断加大,从而带走的热量也逐步增加,促使籽晶慢慢长大,最后完全凝固。

YZJ-80系列长晶炉由炉体、热场、真空系统、氦气系统、冷却水系统和自动控制系统几个部分组成,主要部件全部采用国际知名品牌,设备稳定性好,具有操作简单,维护方便等优点。

设备参数

单台设备
外形尺寸 3600*2350*3200
电源 主电源 AC380V~450V  三相加接地  需UPS稳压
UPS 功率100KW    输出电压 ±1%
最大功率 80KW
满载电流 160A
冷却水 质量 总硬度100~300mg/L(ppm)
流量 55~75L/min
进水压力 0.2Mp
进水温度 20~30°C
应急水 流量 最小38L/min
进水压力 0.2Mp
压缩空气 质量 干燥   无油
压力 干燥   无油
用量 0.07M³/h
氦气 质量 纯度9.9999%
进气压力 最大0.82Mp
流量 0.015L/min(工艺氦气)
用量 8M³/每炉
排气 最大排气量 75M³/h
最大压力 0.12Mp
环境要求 温度 18~25°C
相对湿度 65%
噪音 75dB

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