蓝宝石晶体生长工艺及设备 sapphire crystal growth technology and equipment.pdfVIP

| 电 子 工 业 专 用 设 备 趋势与展望 蓝宝石晶体生长工艺及设备 纪秀峰 (中国电子科技集 团公司第 四十六研究所 天津3002201 摘 要 ：介绍 了蓝宝石单晶的性质和应用领域 ，对泡生法、VHGF法等蓝宝石单晶生长工艺进行 了说明，对蓝宝石单晶生长工艺及设备的国内外发展趋势进行 了探讨 。 关键词 ：蓝宝石；单 晶；生长；工艺；设备 中图分类号 ：TN304．053 文献标识码 ：B 文章编号 ：1004—4507(2011)07．0007．05 SapphireCrystalGrowthTechnologyandEquipment JIXiufeng (The46thResearchInstituteofCETC，Tianjin300220，China) Abstract：In thispaper，thenatureand applicationsofsingle crystalsapphirewere introduced， sapphirecrystalgrowth technology such asKyropoulosand VHGF method weredescribed， the domesticandinternationaltrendsofsapphirecrystalgrowthtechnologyandequipmentwerediscussed． Keywords：Sapphire；Crystal；Growth；Technology；Equipment 蓝宝石是人工合成晶体 中一个重要的材料品 是Al：0 。蓝宝石的莫 氏硬度为 9，仅次于金刚石 。 种，由于其优 良的机械和光学性能，蓝宝石晶体得 25℃时蓝宝石的电阻率为 1×10 Q ·cm，电绝缘 到了，泛‘的应用 。近年来半导体照明产业 的快速 性能优 良。蓝宝石还具有 良好的光学透过性、热传 发展，带动了蓝宝石衬底材料需求的快速增长，用 导性 以及优 良的机械性能，如表 1。 于MOCVD外延衬底的蓝宝石材料 占到总产量的 表 1 蓝宝石物理特性 80％以上 。2009年下半年 以来，蓝宝石衬底一直处 ～ 六万— —— 于材料紧缺和价格上涨趋势。因此，带动 了新一轮 蓝宝石投资热潮 的兴起，传统蓝宝石企业纷纷增 资扩产，同时，为数众多的蓝宝石晶棒厂在 中国大 陆如雨后春笋般涌现 。 1蓝宝石的性质及用途 蓝宝石的主要应用领域包括耐磨元件、窗口 蓝宝石是纯净氧化铝的单晶形态，化学成分 材料以及 电子器件领域(见表 2)。在 电子领域，蓝 收稿 日期 ：2011．06—20 万方数据 趋势与展望 电 字 工 业 毫 用 设 备 - 宝石最大 的应用主要有两种 ，GaN基蓝绿光 LED 成好的多晶原料装在坩埚 中，加热到 2050℃以 和射频器件 ，射频器件主要针对手机市场 (蓝宝石 上将原料熔化为熔体 ，在坩埚 的上方有一根可 以 硅 SOS技术)。2009年 电子应用的蓝宝石衬底 旋转和升降的提拉杆，杆的下端装有籽晶。降低提 市场规模接近 900万片 (以2英寸晶片计算)， 拉杆，使籽晶插入熔体中，只要温度合适 ，