२-१२ इंच नीलम वेफर्स तयार करण्यासाठी नीलमणी पिंड वाढीचे उपकरण झोक्राल्स्की सीझेड पद्धत
कार्य तत्व
CZ पद्धत खालील चरणांमधून चालते:
१. कच्चा माल वितळवणे: उच्च-शुद्धता असलेले Al₂O₃ (शुद्धता >९९.९९९%) २०५०–२१००°C तापमानावर इरिडियम क्रूसिबलमध्ये वितळवले जाते.
२. बियाण्याचे स्फटिक परिचय: बियाण्याचे स्फटिक वितळलेल्या ठिकाणी खाली आणले जाते, त्यानंतर वेगाने ओढून एक मान (व्यास <1 मिमी) तयार केली जाते जेणेकरून विस्थापन दूर होईल.
३. खांद्याची निर्मिती आणि मोठ्या प्रमाणात वाढ: ओढण्याचा वेग ०.२-१ मिमी/ताशी कमी केला जातो, ज्यामुळे क्रिस्टल व्यास हळूहळू लक्ष्य आकारापर्यंत वाढतो (उदा., ४-१२ इंच).
४. अ‍ॅनिलिंग आणि कूलिंग: थर्मल स्ट्रेसमुळे होणारे क्रॅकिंग कमी करण्यासाठी क्रिस्टल ०.१-०.५°C/मिनिट या तापमानात थंड केले जाते.
५. सुसंगत क्रिस्टल प्रकार:
इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड: सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट्स (TTV <5 μm)
ऑप्टिकल ग्रेड: यूव्ही लेसर विंडो (ट्रान्समिटन्स >९०%@२०० एनएम)
डोप केलेले प्रकार: रुबी (Cr³⁺ एकाग्रता ०.०१–०.५ wt.%), निळा नीलमणी नळी
कोर सिस्टम घटक
१. वितळण्याची प्रणाली
इरिडियम क्रूसिबल: २३००°C पर्यंत प्रतिरोधक, गंज-प्रतिरोधक, मोठ्या वितळण्याशी सुसंगत (१००-४०० किलो).
इंडक्शन हीटिंग फर्नेस: मल्टी-झोन स्वतंत्र तापमान नियंत्रण (±0.5°C), ऑप्टिमाइझ केलेले थर्मल ग्रेडियंट्स.
२. ओढणे आणि फिरवणे प्रणाली
उच्च-परिशुद्धता सर्वो मोटर: पुलिंग रिझोल्यूशन ०.०१ मिमी/तास, रोटेशनल कॉन्सेंट्रिसिटी <०.०१ मिमी.
चुंबकीय द्रव सील: सतत वाढीसाठी संपर्करहित प्रसारण (>७२ तास).
३. थर्मल कंट्रोल सिस्टम
पीआयडी क्लोज्ड-लूप कंट्रोल: थर्मल फील्ड स्थिर करण्यासाठी रिअल-टाइम पॉवर समायोजन (५०-२०० किलोवॅट).
निष्क्रिय वायू संरक्षण: ऑक्सिडेशन रोखण्यासाठी Ar/N₂ मिश्रण (९९.९९९% शुद्धता).
४. ऑटोमेशन आणि मॉनिटरिंग
सीसीडी व्यासाचे निरीक्षण: रिअल-टाइम अभिप्राय (अचूकता ±०.०१ मिमी).
इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी: घन-द्रव इंटरफेस आकारविज्ञानाचे निरीक्षण करते.
सीझेड विरुद्ध केवाय पद्धत तुलना
| पॅरामीटर | सीझेड पद्धत | केवाय पद्धत |
| कमाल क्रिस्टल आकार | १२ इंच (३०० मिमी) | ४०० मिमी (नाशपातीच्या आकाराचे पिंड) |
| दोष घनता | <१००/सेमी² | <५०/सेमी² |
| वाढीचा दर | ०.५-५ मिमी/तास | ०.१-२ मिमी/तास |
| ऊर्जेचा वापर | ५०-८० किलोवॅट प्रतिकिलो | ८०-१२० किलोवॅट/किलो |
| अर्ज | एलईडी सब्सट्रेट्स, GaN एपिटॅक्सी | ऑप्टिकल खिडक्या, मोठे पिंड |
| खर्च | मध्यम (उपकरण गुंतवणूक जास्त) | उच्च (जटिल प्रक्रिया) |
प्रमुख अनुप्रयोग
१. सेमीकंडक्टर उद्योग
GaN एपिटॅक्सियल सबस्ट्रेट्स: मायक्रो-एलईडी आणि लेसर डायोडसाठी २-८-इंच वेफर्स (TTV <10 μm).
SOI वेफर्स: 3D-इंटिग्रेटेड चिप्ससाठी पृष्ठभागाची खडबडीतता <0.2 nm.
२. ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स
यूव्ही लेसर खिडक्या: लिथोग्राफी ऑप्टिक्ससाठी २०० वॅट/सेमी² पॉवर घनतेचा सामना करू शकतात.
इन्फ्रारेड घटक: थर्मल इमेजिंगसाठी शोषण गुणांक <10⁻³ सेमी⁻¹.
३. ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स
स्मार्टफोन कॅमेरा कव्हर्स: मोहस कडकपणा ९, स्क्रॅच प्रतिरोधकता १०× सुधारणा.
स्मार्टवॉच डिस्प्ले: जाडी ०.३-०.५ मिमी, ट्रान्समिटन्स >९२%.
४. संरक्षण आणि अवकाश
न्यूक्लियर रिअॅक्टर खिडक्या: १०¹⁶ n/cm² पर्यंत रेडिएशन सहनशीलता.
उच्च-शक्तीचे लेसर मिरर: थर्मल डिफॉर्मेशन <λ/20@1064 nm.
XKH च्या सेवा
१. उपकरणांचे कस्टमायझेशन
स्केलेबल चेंबर डिझाइन: २-१२-इंच वेफर उत्पादनासाठी Φ२००-४०० मिमी कॉन्फिगरेशन.
डोपिंग लवचिकता: अनुकूलित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांसाठी दुर्मिळ-पृथ्वी (Er/Yb) आणि संक्रमण-धातू (Ti/Cr) डोपिंगला समर्थन देते.
२. एंड-टू-एंड सपोर्ट
प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशन: LED, RF उपकरणे आणि रेडिएशन-कठोर घटकांसाठी पूर्व-प्रमाणित पाककृती (५०+).
ग्लोबल सर्व्हिस नेटवर्क: २४/७ रिमोट डायग्नोस्टिक्स आणि २४ महिन्यांच्या वॉरंटीसह ऑन-साइट देखभाल.
३. डाउनस्ट्रीम प्रोसेसिंग
वेफर फॅब्रिकेशन: २-१२-इंच वेफर्ससाठी (सी/ए-प्लेन) कापणे, पीसणे आणि पॉलिश करणे.
मूल्यवर्धित उत्पादने:
ऑप्टिकल घटक: यूव्ही/आयआर खिडक्या (०.५-५० मिमी जाडी).
दागिन्यांसाठीचे साहित्य: Cr³⁺ माणिक (GIA-प्रमाणित), Ti³⁺ स्टार नीलमणी.
४. तांत्रिक नेतृत्व
प्रमाणपत्रे: EMI-अनुपालन करणारे वेफर्स.
पेटंट्स: सीझेड पद्धतीच्या नवोपक्रमातील मुख्य पेटंट.
निष्कर्ष
CZ पद्धतीची उपकरणे मोठ्या आकारमानाची सुसंगतता, अल्ट्रा-लो दोष दर आणि उच्च प्रक्रिया स्थिरता प्रदान करतात, ज्यामुळे ते LED, सेमीकंडक्टर आणि संरक्षण अनुप्रयोगांसाठी उद्योग बेंचमार्क बनते. XKH उपकरणे तैनात करण्यापासून ते वाढीनंतरच्या प्रक्रियेपर्यंत व्यापक समर्थन प्रदान करते, ज्यामुळे क्लायंटना किफायतशीर, उच्च-कार्यक्षमता असलेले नीलमणी क्रिस्टल उत्पादन साध्य करता येते.
