Saphir-Einkristallbarren, hergestellt nach dem Ky-Verfahren (Al2O3)

Kurzbeschreibung:

Saphir ist ein hochwertiger Einkristall, der aus hochreinem Aluminiumoxid (Al₂O₃) mittels des Kyropoulos-Verfahrens (KY-Verfahren) oder anderer fortschrittlicher Ziehtechniken gezüchtet wird. Der so entstehende zylindrische oder konische Block zeichnet sich durch eine glatte, dichte Oberfläche und minimale innere Defekte aus. Dank seiner herausragenden optischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften hat sich Saphir zu einem Schlüsselmaterial für Optoelektronik, Halbleiter und hochwertige Unterhaltungselektronik entwickelt.

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Merkmale

Detailliertes Diagramm

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Überblick

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Wichtigste Eigenschaften

Extreme Härte
- Mohshärte von 9, nur Diamant hat eine höhere Härte.
- Außergewöhnliche Kratz- und Verschleißfestigkeit gewährleistet eine lange Lebensdauer.
Hervorragende optische Leistung
- Hohe Lichtdurchlässigkeit (≥85%) im ultravioletten bis infraroten Wellenlängenbereich (ca. 190 nm–5 µm).
- Stabiler Brechungsindex um 1,76, der präzise optische Abbildung und Transmission ermöglicht.
Hervorragende thermische Eigenschaften
- Der hohe Schmelzpunkt von ca. 2050 °C ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb in Hochtemperaturumgebungen.
- Eine gute Wärmeleitfähigkeit (≈35 W/m·K bei Raumtemperatur) ermöglicht eine effiziente Wärmeableitung.
Überlegene chemische Stabilität
- Beständig gegen Säuren, Laugen, Salznebel und die meisten organischen Lösungsmittel.
- Bleibt im Vakuum, in Edelgasen und in stark oxidierenden oder reduzierenden Atmosphären chemisch inert.
Verarbeitbarkeit und Gleichförmigkeit
- Auf KY-Methode gezüchtete Kristalle weisen einen einheitlichen Durchmesser und geringe innere Spannungen auf.
- Kann nach Kundenspezifikation geschnitten, poliert und beschichtet werden, mit einer Oberflächenrauheit von nur Ra ≤ 0,2 nm.

Typische Anwendungen

LED- und Halbleitersubstrate
- Ideale Basis für GaN, AlGaN und andere epitaktische Materialien in Hochleistungs-LEDs, Laserdioden und Leistungshalbleitern.
- Eine stabile Kristallqualität gewährleistet eine hohe Ausbeute und eine lange Lebensdauer des Bauteils.
Optische und Infrarotfenster
- Geeignet für Infrarotkameras, LiDAR-Systeme und Sensorfenster in der Luft- und Raumfahrt.
- Funktioniert zuverlässig auch unter rauen Umgebungsbedingungen wie hohem Druck, Sand oder Meersalznebel.
Unterhaltungselektronik
- Hochwertige Uhrenhüllen, Kameralinsenschutz für Smartphones und Fingerabdrucksensorabdeckungen.
- Vereint ästhetische Klarheit mit außergewöhnlicher Kratzfestigkeit.
Industrielle und wissenschaftliche Ausrüstung
- Präzisionslager, verschleißfeste Düsen, Hochdruck-Sichtfenster.
- Komponenten für Hochleistungslaser und fortgeschrittene optische Forschung.

Standardausstattung (anpassbar)

Parameter	Typischer Bereich / Spezifikation
Chemische Reinheit	≥99,99% Al₂O₃
Kristallorientierung	C-Ebene (0001), A-Ebene oder R-Ebene
Durchmesser	2–8 Zoll oder nach Kundenwunsch
Länge/Dicke	20–200 mm anpassbar
Optische Übertragung	≥85 % (sichtbarer bis infraroter Bereich)
Biegefestigkeit	≥350 MPa
Oberflächenrauheit	Ra ≤ 0,2 nm (polierte Wafer)

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Woraus besteht ein Saphir-Einkristall?
A1. Es besteht aus hochreinem Aluminiumoxid (Al₂O₃), das mit Hilfe der Kyropoulos-Methode (KY) zu einer Einkristallstruktur gezüchtet wurde.

Frage 2: Welche Kristallorientierungen sind möglich?
A2. Gängige Ausrichtungen sind die C-Ebene (0001), die A-Ebene und die R-Ebene. Wir können die Ausrichtung an Ihre Geräteanforderungen anpassen.

Frage 3: Welche typischen Größen oder Durchmesser können Sie liefern?
A3. Standarddurchmesser reichen von 2 bis 8 Zoll, Längen von 20 bis 200 mm. Größere oder Sondergrößen sind auf Anfrage erhältlich.

Frage 4: Kann Saphir als Substrat für das Wachstum von LEDs oder GaN verwendet werden?
A4. Ja. Unsere in KY gezüchteten Saphirblöcke weisen eine geringe Versetzungsdichte und eine hohe thermische Stabilität auf, wodurch sie sich ideal als Substrate für GaN-basierte LEDs, Laserdioden und andere Halbleiteranwendungen eignen.

Frage 5: Welche optischen Eigenschaften weist Saphir auf?
A5. Saphir lässt über 85 % des Lichts von etwa 190 nm im UV-Bereich bis etwa 5 µm im Infrarotbereich durch, mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,76.

Über uns

XKH ist spezialisiert auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Spezialglas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte finden Anwendung in der Optoelektronik, der Unterhaltungselektronik und im Militärbereich. Wir bieten optische Saphirkomponenten, Objektivabdeckungen für Mobiltelefone, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SiC), Quarz und Halbleiterkristallwafer an. Dank unserer Expertise und modernster Ausrüstung zeichnen wir uns durch die Fertigung von Sonderanfertigungen aus und streben die Position eines führenden Hightech-Unternehmens für optoelektronische Materialien an.