नीलम क्रिस्टल्स हे ९९.९९५% पेक्षा जास्त शुद्धतेच्या उच्च-शुद्धता असलेल्या अॅल्युमिना पावडरपासून वाढवले जातात, ज्यामुळे ते उच्च-शुद्धता असलेल्या अॅल्युमिनासाठी सर्वात जास्त मागणी असलेले क्षेत्र बनतात. ते उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा आणि स्थिर रासायनिक गुणधर्म प्रदर्शित करतात, ज्यामुळे ते उच्च तापमान, गंज आणि आघात यासारख्या कठोर वातावरणात कार्य करण्यास सक्षम होतात. ते राष्ट्रीय संरक्षण, नागरी तंत्रज्ञान, मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
उच्च-शुद्धतेच्या अॅल्युमिना पावडरपासून ते नीलमणी क्रिस्टल्सपर्यंत
१नीलमणी रंगाचे प्रमुख उपयोग
संरक्षण क्षेत्रात, नीलम क्रिस्टल्सचा वापर प्रामुख्याने क्षेपणास्त्र इन्फ्रारेड खिडक्यांसाठी केला जातो. आधुनिक युद्धासाठी क्षेपणास्त्रांमध्ये उच्च अचूकता आवश्यक असते आणि ही आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी इन्फ्रारेड ऑप्टिकल विंडो हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. क्षेपणास्त्रांना उच्च-वेगाच्या उड्डाणादरम्यान तीव्र वायुगतिकीय उष्णता आणि आघात अनुभवायला मिळतो, तसेच कठोर लढाऊ वातावरणाचाही अनुभव येतो हे लक्षात घेता, रेडोममध्ये उच्च शक्ती, आघात प्रतिरोधकता आणि वाळू, पाऊस आणि इतर गंभीर हवामान परिस्थितींमुळे होणारी धूप सहन करण्याची क्षमता असणे आवश्यक आहे. नीलम क्रिस्टल्स, त्यांच्या उत्कृष्ट प्रकाश प्रसारण, उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म आणि स्थिर रासायनिक वैशिष्ट्यांसह, क्षेपणास्त्र इन्फ्रारेड खिडक्यांसाठी एक आदर्श साहित्य बनले आहेत.
एलईडी सब्सट्रेट्स नीलमणी वापरण्याचा सर्वात मोठा मार्ग दर्शवतात. एलईडी लाईटिंग ही फ्लोरोसेंट आणि ऊर्जा-बचत करणाऱ्या दिव्यांनंतरची तिसरी क्रांती मानली जाते. एलईडीच्या तत्त्वात विद्युत उर्जेचे प्रकाश उर्जेमध्ये रूपांतर करणे समाविष्ट आहे. जेव्हा विद्युत प्रवाह अर्धवाहकातून जातो तेव्हा छिद्रे आणि इलेक्ट्रॉन एकत्र होतात, प्रकाशाच्या स्वरूपात अतिरिक्त ऊर्जा सोडतात, ज्यामुळे शेवटी प्रकाश निर्माण होतो. एलईडी चिप तंत्रज्ञान एपिटॅक्सियल वेफर्सवर आधारित आहे, जिथे वायूयुक्त पदार्थ थर
वर उल्लेख केलेल्या अनुप्रयोगांव्यतिरिक्त, नीलमणी क्रिस्टल्सचा वापर मोबाईल फोन स्क्रीन, वैद्यकीय उपकरणे, दागिन्यांच्या सजावट आणि लेन्स आणि प्रिझम सारख्या विविध वैज्ञानिक शोध उपकरणांसाठी खिडक्यांसाठी साहित्य म्हणून केला जातो.
२. बाजाराचा आकार आणि संभावना
धोरणात्मक समर्थन आणि LED चिप्सच्या वाढत्या अनुप्रयोग परिस्थितीमुळे, नीलमणी सब्सट्रेट्सची मागणी आणि त्यांच्या बाजारपेठेचा आकार दुहेरी अंकी वाढ होण्याची अपेक्षा आहे. २०२५ पर्यंत, नीलमणी सब्सट्रेट्सचे शिपमेंट व्हॉल्यूम १०३ दशलक्ष तुकड्यांपर्यंत पोहोचण्याचा अंदाज आहे (४-इंच सब्सट्रेट्समध्ये रूपांतरित), २०२१ च्या तुलनेत ६३% वाढ दर्शवते, २०२१ ते २०२५ पर्यंत चक्रवाढ वार्षिक वाढ दर (CAGR) १३% आहे. नीलमणी सब्सट्रेट्सचा बाजार आकार २०२५ पर्यंत ८ अब्ज येनपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे, २०२१ च्या तुलनेत १०८% वाढ, २०२१ ते २०२५ पर्यंत २०% CAGR सह. सब्सट्रेट्सचा "पूर्वगामी" म्हणून, नीलमणी क्रिस्टल्सचा बाजार आकार आणि वाढीचा कल स्पष्ट आहे.
३. नीलमणी क्रिस्टल्स तयार करणे
१८९१ मध्ये, जेव्हा फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ व्हर्न्युइल ए. यांनी पहिल्यांदाच कृत्रिम रत्न क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी ज्वाला संलयन पद्धत शोधून काढली तेव्हापासून, कृत्रिम नीलमणी क्रिस्टल वाढीचा अभ्यास एका शतकाहून अधिक काळ चालला आहे. या काळात, विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील प्रगतीमुळे उच्च क्रिस्टल गुणवत्तेसाठी, सुधारित वापर दर आणि कमी उत्पादन खर्चाच्या औद्योगिक मागण्या पूर्ण करण्यासाठी नीलमणी वाढीच्या तंत्रांमध्ये व्यापक संशोधन झाले आहे. नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी विविध नवीन पद्धती आणि तंत्रज्ञान उदयास आले आहेत, जसे की झोक्राल्स्की पद्धत, कायरोपौलोस पद्धत, एज-डिफाइंड फिल्म-फेड ग्रोथ (EFG) पद्धत आणि उष्णता विनिमय पद्धत (HEM).
३.१ नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी झोक्राल्स्की पद्धत
१९१८ मध्ये झोक्राल्स्की जे. यांनी सुरू केलेली झोक्राल्स्की पद्धत झोक्राल्स्की तंत्र (संक्षिप्त रूपात Cz पद्धत) म्हणूनही ओळखली जाते. १९६४ मध्ये, पोलाडिनो एई आणि रॉटर बीडी यांनी प्रथम नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी ही पद्धत लागू केली. आजपर्यंत, त्यातून मोठ्या प्रमाणात उच्च-गुणवत्तेचे नीलमणी क्रिस्टल्स तयार झाले आहेत. या तत्त्वात कच्चा माल वितळवून वितळवणे आणि नंतर वितळलेल्या पृष्ठभागावर एकच क्रिस्टल बीज बुडवणे समाविष्ट आहे. घन-द्रव इंटरफेसवर तापमानातील फरकामुळे, सुपरकूलिंग होते, ज्यामुळे वितळणे बियाण्याच्या पृष्ठभागावर घट्ट होते आणि बियाण्यासारख्याच क्रिस्टल रचनेसह एकच क्रिस्टल वाढण्यास सुरुवात होते. एका विशिष्ट वेगाने फिरत असताना बियाणे हळूहळू वर खेचले जाते. बियाणे ओढताच, वितळणे हळूहळू इंटरफेसवर घट्ट होते, ज्यामुळे एकच क्रिस्टल तयार होते. ही पद्धत, ज्यामध्ये वितळलेल्या क्रिस्टलमधून एकच क्रिस्टल खेचणे समाविष्ट आहे, उच्च-गुणवत्तेचे एकच क्रिस्टल तयार करण्यासाठी सामान्य तंत्रांपैकी एक आहे.
झोक्राल्स्की पद्धतीचे फायदे हे आहेत: (१) जलद वाढीचा दर, ज्यामुळे कमी वेळात उच्च-गुणवत्तेचे एकल क्रिस्टल्स तयार होतात; (२) क्रिस्टल्स क्रूसिबल भिंतीशी संपर्क न येता वितळलेल्या पृष्ठभागावर वाढतात, ज्यामुळे अंतर्गत ताण प्रभावीपणे कमी होतो आणि क्रिस्टलची गुणवत्ता सुधारते. तथापि, या पद्धतीचा एक मोठा तोटा म्हणजे मोठ्या व्यासाचे क्रिस्टल्स वाढविण्यात अडचण येते, ज्यामुळे ते मोठ्या आकाराचे क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी कमी योग्य बनते.
३.२ नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी कायरोपौलोस पद्धत
१९२६ मध्ये किरोपौलोस यांनी शोधलेली किरोपौलोस पद्धत (संक्षिप्त रूपात केवाय पद्धत) ही कोझोक्रॅल्स्की पद्धतीशी साम्य दर्शवते. यामध्ये बियाणे क्रिस्टल वितळलेल्या पृष्ठभागावर बुडवणे आणि हळूहळू वर खेचून एक मान तयार करणे समाविष्ट आहे. वितळलेल्या-बियाण्याच्या इंटरफेसवर घनीकरण दर स्थिर झाल्यानंतर, बियाणे आता ओढले किंवा फिरवले जात नाही. त्याऐवजी, थंड होण्याचा दर नियंत्रित केला जातो जेणेकरून सिंगल क्रिस्टल वरून खालच्या दिशेने हळूहळू घन होऊ शकेल आणि शेवटी एकच क्रिस्टल तयार होईल.
कायरोपौलोस प्रक्रियेद्वारे उच्च दर्जाचे, कमी दोष घनता, मोठे आणि अनुकूल किफायतशीर क्रिस्टल्स तयार केले जातात.
३.३ नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी एज-डिफाइन्ड फिल्म-फेड ग्रोथ (EFG) पद्धत
EFG पद्धत ही आकाराच्या क्रिस्टल वाढीची तंत्रज्ञान आहे. त्याच्या तत्त्वात उच्च-वितळण्याच्या बिंदूचा वितळ साच्यात ठेवणे समाविष्ट आहे. केशिका क्रियेद्वारे वितळणे साच्याच्या वरच्या बाजूला ओढले जाते, जिथे ते बियाण्याच्या क्रिस्टलशी संपर्क साधते. बियाणे ओढले जाते आणि वितळणे घट्ट होते तेव्हा एकच क्रिस्टल तयार होतो. साच्याच्या काठाचा आकार आणि आकार क्रिस्टलच्या परिमाणांना मर्यादित करतो. परिणामी, या पद्धतीला काही मर्यादा आहेत आणि ती प्रामुख्याने नळ्या आणि U-आकाराच्या प्रोफाइलसारख्या आकाराच्या नीलमणी क्रिस्टल्ससाठी योग्य आहे.
३.४ नीलमणी क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी उष्णता विनिमय पद्धत (HEM)
मोठ्या आकाराचे नीलमणी क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी उष्णता विनिमय पद्धत १९६७ मध्ये फ्रेड श्मिड आणि डेनिस यांनी शोधून काढली. एचईएम प्रणालीमध्ये उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन, वितळलेल्या आणि क्रिस्टलमधील तापमान ग्रेडियंटचे स्वतंत्र नियंत्रण आणि चांगली नियंत्रणक्षमता आहे. ते तुलनेने सहजपणे कमी विस्थापनासह आणि मोठ्या प्रमाणात नीलमणी क्रिस्टल्स तयार करते.
एचईएम पद्धतीच्या फायद्यांमध्ये वाढीदरम्यान क्रूसिबल, क्रिस्टल आणि हीटरमध्ये हालचाल नसणे, किरोपौलोस आणि झोक्राल्स्की पद्धतींसारख्या खेचण्याच्या क्रिया टाळणे समाविष्ट आहे. यामुळे मानवी हस्तक्षेप कमी होतो आणि यांत्रिक हालचालीमुळे होणारे क्रिस्टल दोष टाळता येतात. याव्यतिरिक्त, थर्मल ताण आणि परिणामी क्रिस्टल क्रॅकिंग आणि डिस्लोकेशन दोष कमी करण्यासाठी थंड होण्याचा दर नियंत्रित केला जाऊ शकतो. ही पद्धत मोठ्या आकाराच्या क्रिस्टल्सची वाढ सक्षम करते, ऑपरेट करणे तुलनेने सोपे आहे आणि आशादायक विकासाच्या शक्यता देते.
नीलम क्रिस्टल ग्रोथ आणि प्रिसिजन प्रोसेसिंगमधील सखोल कौशल्याचा वापर करून, XKH संरक्षण, LED आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगांसाठी तयार केलेले एंड-टू-एंड कस्टम नीलम वेफर सोल्यूशन्स प्रदान करते. नीलम व्यतिरिक्त, आम्ही सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर्स, सिलिकॉन वेफर्स, SiC सिरेमिक घटक आणि क्वार्ट्ज उत्पादने यासह उच्च-कार्यक्षमता सेमीकंडक्टर सामग्रीची संपूर्ण श्रेणी पुरवतो. आम्ही सर्व सामग्रीमध्ये अपवादात्मक गुणवत्ता, विश्वासार्हता आणि तांत्रिक समर्थन सुनिश्चित करतो, ज्यामुळे ग्राहकांना प्रगत औद्योगिक आणि संशोधन अनुप्रयोगांमध्ये उत्कृष्ट कामगिरी साध्य करण्यास मदत होते.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-२९-२०२५