អ្នកទិញដ៏ធំបំផុតនៃអាលុយមីញ៉ូដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់៖ តើអ្នកដឹងប៉ុន្មានអំពីត្បូងកណ្តៀង?

គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានដាំដុះពីម្សៅអាលុយមីណាដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាមួយនឹងភាពបរិសុទ្ធ> 99.995% ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាតំបន់តម្រូវការដ៏ធំបំផុតសម្រាប់អាលុយមីញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ ពួកវាបង្ហាញភាពរឹងមាំខ្ពស់ ភាពរឹងខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីមានស្ថេរភាព ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាដំណើរការក្នុងបរិយាកាសដ៏អាក្រក់ដូចជា សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការ corrosion និងផលប៉ះពាល់។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យការពារជាតិ បច្ចេកវិទ្យាស៊ីវិល មីក្រូអេឡិចត្រូនិច និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។

ពីម្សៅ alumina ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ទៅជាគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង

១. កម្មវិធីសំខាន់ៗនៃត្បូងកណ្តៀង 

នៅក្នុងវិស័យការពារជាតិ គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់បង្អួចអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកាំជ្រួច។ សង្គ្រាមសម័យទំនើបទាមទារភាពជាក់លាក់ខ្ពស់នៅក្នុងកាំជ្រួច ហើយបង្អួចអុបទិកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដគឺជាធាតុផ្សំដ៏សំខាន់ដើម្បីសម្រេចបាននូវតម្រូវការនេះ។ ដោយពិចារណាថា កាំជ្រួចមានបទពិសោធន៍កំដៅអាកាស និងឥទ្ធិពលខ្លាំងក្នុងអំឡុងពេលហោះហើរក្នុងល្បឿនលឿន រួមជាមួយនឹងបរិយាកាសប្រយុទ្ធដ៏អាក្រក់ រ៉ាឌីមត្រូវតែមានកម្លាំងខ្ពស់ ធន់នឹងការប៉ះទង្គិច និងសមត្ថភាពក្នុងការទប់ទល់នឹងសំណឹកពីខ្សាច់ ភ្លៀង និងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុធ្ងន់ធ្ងរផ្សេងទៀត។ គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ជាមួយនឹងការបញ្ជូនពន្លឺដ៏ល្អឥតខ្ចោះ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកដ៏ប្រសើរ និងលក្ខណៈគីមីមានស្ថេរភាព បានក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់បង្អួចអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកាំជ្រួច។

ស្រទាប់ខាងក្រោម LED តំណាងឱ្យកម្មវិធីដ៏ធំបំផុតនៃត្បូងកណ្តៀង។ អំពូល LED ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាបដិវត្តន៍ទីបីបន្ទាប់ពី fluorescent និងចង្កៀងសន្សំថាមពល។ គោលការណ៍នៃ LEDs ពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងថាមពលអគ្គិសនីទៅជាថាមពលពន្លឺ។ នៅពេលដែលចរន្តឆ្លងកាត់ semiconductor រន្ធ និងអេឡិចត្រុងបញ្ចូលគ្នា បញ្ចេញថាមពលលើសក្នុងទម្រង់ជាពន្លឺ ទីបំផុតបង្កើតការបំភ្លឺ។ បច្ចេកវិទ្យាបន្ទះសៀគ្វី LED គឺផ្អែកលើ wafers epitaxial ដែលសមា្ភារៈឧស្ម័នត្រូវបានដាក់ស្រទាប់ដោយស្រទាប់ទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ សមា្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមសំខាន់ៗរួមមាន ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន កាបូន និងស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀង។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងសំខាន់ជាងពីរផ្សេងទៀត រួមទាំងស្ថេរភាពឧបករណ៍ បច្ចេកវិទ្យារៀបចំចាស់ទុំ ការមិនស្រូបយកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ ការបញ្ជូនពន្លឺល្អ និងការចំណាយមធ្យម។ ទិន្នន័យបង្ហាញថា 80% នៃក្រុមហ៊ុន LED ទូទាំងពិភពលោកប្រើប្រាស់ត្បូងកណ្តៀងជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមរបស់ពួកគេ។

បន្ថែមពីលើកម្មវិធីដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងក៏ត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងអេក្រង់ទូរសព្ទ ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្ត្រ ការតុបតែងគ្រឿងអលង្ការ និងជាសម្ភារៈបង្អួចសម្រាប់ឧបករណ៍រាវរកវិទ្យាសាស្ត្រផ្សេងៗដូចជាកញ្ចក់ និងព្រីស។

2. ទំហំទីផ្សារ និងទស្សនវិស័យ

ជំរុញដោយការគាំទ្រគោលនយោបាយ និងការពង្រីកសេណារីយ៉ូនៃការប្រើប្រាស់បន្ទះសៀគ្វី LED តម្រូវការសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀង និងទំហំទីផ្សាររបស់ពួកគេត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងសម្រេចបានកំណើនពីរខ្ទង់។ នៅឆ្នាំ 2025 បរិមាណដឹកជញ្ជូននៃស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានព្យាករថានឹងឈានដល់ 103 លានបំណែក (បំប្លែងទៅជាស្រទាប់ខាងក្រោមទំហំ 4 អ៊ីញ) ដែលតំណាងឱ្យការកើនឡើង 63% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឆ្នាំ 2021 ជាមួយនឹងអត្រាកំណើនប្រចាំឆ្នាំ (CAGR) 13% ពីឆ្នាំ 2021 ដល់ឆ្នាំ 2025 ។ ទំហំទីផ្សារនៃរង 25 ពាន់លានយ៉េនត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងឈានដល់ 28 ពាន់លានយ៉េន។ ការកើនឡើង 108% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឆ្នាំ 2021 ជាមួយនឹង CAGR 20% ពីឆ្នាំ 2021 ដល់ឆ្នាំ 2025។ ក្នុងនាមជា "មុនគេ" សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោម ទំហំទីផ្សារ និងនិន្នាការកំណើននៃគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងគឺជាក់ស្តែង។

3. ការរៀបចំគ្រីស្តាល់ Sapphire

ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1891 នៅពេលដែលគីមីវិទូជនជាតិបារាំងលោក Verneuil A. បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តលាយអណ្តាតភ្លើងដើម្បីផលិតគ្រីស្តាល់ត្បូងសិប្បនិម្មិតជាលើកដំបូង ការសិក្សាអំពីការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងសិប្បនិម្មិតបានអូសបន្លាយជាងមួយសតវត្សរ៍។ ក្នុងអំឡុងពេលនេះ ភាពជឿនលឿននៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាបានជំរុញការស្រាវជ្រាវយ៉ាងទូលំទូលាយទៅលើបច្ចេកទេសនៃការលូតលាស់ត្បូងកណ្តៀង ដើម្បីបំពេញតម្រូវការឧស្សាហកម្មសម្រាប់គុណភាពគ្រីស្តាល់កាន់តែខ្ពស់ អត្រាប្រើប្រាស់ប្រសើរឡើង និងកាត់បន្ថយថ្លៃដើមផលិតកម្ម។ វិធីសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិជ្ជាថ្មីៗជាច្រើនបានលេចឡើងសម្រាប់ការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ដូចជាវិធីសាស្ត្រ Czochralski វិធីសាស្ត្រ Kyropoulos វិធីសាស្ត្រកំណើនដែលកំណត់ដោយខ្សែភាពយន្ត (EFG) និងវិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរកំដៅ (HEM) ។

3.1 វិធីសាស្រ្ត Czochralski សម្រាប់ការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ Sapphire
វិធីសាស្ត្រ Czochralski ដែលត្រួសត្រាយដោយ Czochralski J. ក្នុងឆ្នាំ 1918 ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាបច្ចេកទេស Czochralski (អក្សរកាត់ជាវិធីសាស្ត្រ Cz) ។ នៅឆ្នាំ 1964 Poladino AE និង Rotter BD ដំបូងបានអនុវត្តវិធីនេះដើម្បីបណ្តុះគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន វាបានផលិតនូវគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងដែលមានគុណភាពខ្ពស់មួយចំនួនធំ។ គោលការណ៍ពាក់ព័ន្ធនឹងការរលាយវត្ថុធាតុដើមដើម្បីបង្កើតជារលាយ បន្ទាប់មកជ្រលក់គ្រាប់ពូជគ្រីស្តាល់តែមួយចូលទៅក្នុងផ្ទៃរលាយ។ ដោយសារភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពនៅចំណុចប្រទាក់រាវ ភាពត្រជាក់ supercooling កើតឡើងដែលបណ្តាលឱ្យរលាយរឹងលើផ្ទៃគ្រាប់ពូជ ហើយចាប់ផ្តើមលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ដូចគ្នាទៅនឹងគ្រាប់ពូជ។ គ្រាប់ពូជត្រូវបានទាញយឺតៗឡើងលើ ខណៈពេលដែលបង្វិលក្នុងល្បឿនជាក់លាក់មួយ។ នៅពេលដែលគ្រាប់ពូជត្រូវបានទាញ រលាយបន្តិចម្តងៗនៅចំនុចប្រទាក់ បង្កើតបានជាគ្រីស្តាល់តែមួយ។ វិធីសាស្រ្តនេះដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការទាញគ្រីស្តាល់ពីការរលាយ គឺជាបច្ចេកទេសទូទៅមួយសម្រាប់ការរៀបចំគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់។

គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្រ្ត Czochralski រួមមាន: (1) អត្រាកំណើនលឿន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផលិតគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។ (2) គ្រីស្តាល់ដុះនៅផ្ទៃរលាយដោយមិនមានទំនាក់ទំនងជាមួយជញ្ជាំងឈើឆ្កាង កាត់បន្ថយភាពតានតឹងខាងក្នុងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព និងធ្វើអោយគុណភាពគ្រីស្តាល់ប្រសើរឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គុណវិបត្តិចម្បងនៃវិធីសាស្ត្រនេះគឺការលំបាកក្នុងការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតធំ ដែលធ្វើឱ្យវាមិនសូវសមរម្យសម្រាប់ការផលិតគ្រីស្តាល់ដែលមានទំហំធំ។

3.2 វិធីសាស្រ្ត Kyropoulos សម្រាប់ការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ Sapphire

វិធីសាស្រ្ត Kyropoulos ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Kyropoulos ក្នុងឆ្នាំ 1926 (អក្សរកាត់ជាវិធីសាស្ត្រ KY) ចែករំលែកភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយវិធីសាស្ត្រ Czochralski ។ វាពាក់ព័ន្ធនឹងការជ្រលក់គ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជចូលទៅក្នុងផ្ទៃរលាយ ហើយទាញវាឡើងលើបន្តិចម្តងៗ ដើម្បីបង្កើតជាក។ នៅពេលដែលអត្រានៃការរឹងនៅចំណុចប្រទាក់គ្រាប់ពូជរលាយមានស្ថេរភាព គ្រាប់ពូជមិនត្រូវបានទាញ ឬបង្វិលទៀតទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ អត្រាត្រជាក់ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដើម្បីឱ្យគ្រីស្តាល់តែមួយរឹងបន្តិចម្តងៗពីកំពូលចុះក្រោម ទីបំផុតបង្កើតបានជាគ្រីស្តាល់តែមួយ។

ដំណើរការ Kyropoulos ផលិតគ្រីស្តាល់ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេពិការភាពទាប ទំហំធំ និងប្រសិទ្ធភាពចំណាយអំណោយផល។

3.3 Edge-Defined Film-Fed Growth (EFG) វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ Sapphire
វិធីសាស្ត្រ EFG គឺជាបច្ចេកវិទ្យាការលូតលាស់គ្រីស្តាល់រាង។ គោលការណ៍របស់វាពាក់ព័ន្ធនឹងការដាក់ចំណុចរលាយខ្ពស់ដែលរលាយចូលទៅក្នុងផ្សិត។ ការរលាយត្រូវបានទាញទៅផ្នែកខាងលើនៃផ្សិតតាមរយៈសកម្មភាព capillary ដែលវាទាក់ទងជាមួយគ្រីស្តាល់គ្រាប់ពូជ។ នៅពេលដែលគ្រាប់ពូជត្រូវបានទាញ ហើយរលាយរឹង នោះគ្រីស្តាល់តែមួយបង្កើតបាន។ ទំហំ និងរូបរាងនៃគែមផ្សិតដាក់កម្រិតលើទំហំគ្រីស្តាល់។ ដូច្នេះហើយ វិធីសាស្ត្រនេះមានដែនកំណត់ជាក់លាក់ និងជាចម្បងសម្រាប់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងដែលមានរាងដូចជាបំពង់ និងទម្រង់រាងអក្សរ U។

3.4 វិធីសាស្រ្តផ្លាស់ប្តូរកំដៅ (HEM) សម្រាប់ការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង
វិធីសាស្រ្តផ្លាស់ប្តូរកំដៅសម្រាប់ការរៀបចំគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងដែលមានទំហំធំត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ Fred Schmid និង Dennis ក្នុងឆ្នាំ 1967 ។ ប្រព័ន្ធ HEM មានលក្ខណៈពិសេសអ៊ីសូឡង់កម្ដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ការគ្រប់គ្រងឯករាជ្យនៃជម្រាលសីតុណ្ហភាពក្នុងរលាយ និងគ្រីស្តាល់ និងការគ្រប់គ្រងបានល្អ។ វាផលិតគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយនឹងការផ្លាស់ទីលំនៅទាប និងធំ។

គុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្រ្ត HEM រួមមានអវត្ដមាននៃចលនានៅក្នុង crucible គ្រីស្តាល់ និង heater កំឡុងពេលលូតលាស់ ការលុបបំបាត់សកម្មភាពទាញដូចជានៅក្នុងវិធី Kyropoulos និង Czochralski ។ នេះកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែករបស់មនុស្ស និងជៀសវាងពិការភាពគ្រីស្តាល់ដែលបណ្តាលមកពីចលនាមេកានិច។ លើសពីនេះ អត្រាត្រជាក់អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដើម្បីកាត់បន្ថយភាពតានតឹងកម្ដៅ និងជាលទ្ធផលការបំបែកគ្រីស្តាល់ និងពិការភាពនៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ដែលមានទំហំធំ មានភាពងាយស្រួលក្នុងប្រតិបត្តិការ និងទទួលបានសក្តានុពលនៃការអភិវឌ្ឍន៍។

ដោយប្រើប្រាស់ជំនាញយ៉ាងស៊ីជម្រៅក្នុងការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង និងដំណើរការភាពជាក់លាក់ XKH ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយ wafer ត្បូងកណ្តៀងផ្ទាល់ខ្លួនពីចុងដល់ចប់ដែលតម្រូវតាមកម្មវិធីការពារ LED និង optoelectronics ។ បន្ថែមពីលើត្បូងកណ្តៀង យើងផ្គត់ផ្គង់នូវសម្ភារៈ semiconductor ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាច្រើនប្រភេទ រួមមាន silicon carbide (SiC) wafers, silicon wafers, SiC ceramic components និងផលិតផលរ៉ែថ្មខៀវ។ យើងធានាបាននូវគុណភាព ភាពជឿជាក់ និងការគាំទ្រផ្នែកបច្ចេកទេសដ៏ពិសេសនៅគ្រប់សម្ភារៈទាំងអស់ ដោយជួយអតិថិជនឱ្យសម្រេចបាននូវលទ្ធផលជោគជ័យនៅក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម និងការស្រាវជ្រាវកម្រិតខ្ពស់។