Բարձր մաքրության ալյումինի ամենամեծ գնորդը. Որքա՞ն գիտեք շափյուղայի մասին:

Սապֆիրի բյուրեղները աճեցվում են բարձր մաքրության ալյումինի փոշուց՝ >99.995% մաքրությամբ, ինչը դրանք դարձնում է բարձր մաքրության ալյումինի ամենամեծ պահանջարկ ունեցող ոլորտը: Դրանք ցուցաբերում են բարձր ամրություն, բարձր կարծրություն և կայուն քիմիական հատկություններ, ինչը թույլ է տալիս գործել կոշտ միջավայրերում, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը, կոռոզիան և հարվածը: Դրանք լայնորեն կիրառվում են ազգային պաշտպանության, քաղաքացիական տեխնոլոգիաների, միկրոէլեկտրոնիկայի և այլ ոլորտներում:

Բարձր մաքրության ալյումինի փոշուց մինչև շափյուղայի բյուրեղներ

1Սապֆիրի հիմնական կիրառությունները 

Պաշտպանության ոլորտում շափյուղայի բյուրեղները հիմնականում օգտագործվում են հրթիռային ինֆրակարմիր պատուհանների համար: Ժամանակակից պատերազմը պահանջում է բարձր ճշգրտություն հրթիռներում, և ինֆրակարմիր օպտիկական պատուհանը կարևոր բաղադրիչ է այս պահանջը բավարարելու համար: Հաշվի առնելով, որ հրթիռները բարձր արագությամբ թռիչքի ժամանակ, ինչպես նաև կոշտ մարտական ​​միջավայրերում, ենթարկվում են ինտենսիվ աերոդինամիկ ջերմության և հարվածի, ռադոմը պետք է ունենա բարձր ամրություն, հարվածային դիմադրություն և ավազից, անձրևից և այլ ծանր եղանակային պայմաններից էրոզիային դիմակայելու ունակություն: Շափյուղայի բյուրեղները, իրենց գերազանց լույսի թափանցելիությամբ, գերազանց մեխանիկական հատկություններով և կայուն քիմիական բնութագրերով, դարձել են հրթիռային ինֆրակարմիր պատուհանների համար իդեալական նյութ:

LED հիմքերը ներկայացնում են շափյուղայի ամենատարածված կիրառությունը: LED լուսավորությունը համարվում է երրորդ հեղափոխությունը լյումինեսցենտային և էներգախնայող լամպերից հետո: LED-ների սկզբունքը ներառում է էլեկտրական էներգիան լույսի էներգիայի վերածելը: Երբ հոսանքն անցնում է կիսահաղորդչի միջով, անցքերը և էլեկտրոնները միանում են՝ անջատելով ավելորդ էներգիան լույսի տեսքով, որն ի վերջո առաջացնում է լուսավորություն: LED չիպերի տեխնոլոգիան հիմնված է էպիտաքսիալ վաֆլերի վրա, որտեղ գազային նյութերը շերտ առ շերտ նստեցվում են հիմքի վրա: Հիմնական հիմքի նյութերը ներառում են սիլիցիումային հիմքեր, սիլիցիումի կարբիդային հիմքեր և շափյուղային հիմքեր: Դրանցից շափյուղային հիմքերը զգալի առավելություններ ունեն մյուս երկուսի նկատմամբ, ներառյալ սարքի կայունությունը, հասուն պատրաստման տեխնոլոգիան, տեսանելի լույսի չկլանումը, լույսի լավ թափանցելիությունը և չափավոր գինը: Տվյալները ցույց են տալիս, որ համաշխարհային LED ընկերությունների 80%-ը որպես հիմք օգտագործում է շափյուղա:

Բացի վերոնշյալ կիրառություններից, շափյուղայի բյուրեղները օգտագործվում են նաև բջջային հեռախոսների էկրաններում, բժշկական սարքերում, զարդերի զարդարանքում և որպես պատուհանների նյութեր տարբեր գիտական ​​​​դետեկտորային գործիքների, ինչպիսիք են ոսպնյակները և պրիզմաները, համար:

2. Շուկայի չափը և հեռանկարները

Քաղաքականության աջակցության և LED չիպերի ընդլայնվող կիրառման սցենարների շնորհիվ, շափյուղայի հիմքերի պահանջարկը և դրանց շուկայի չափը, կանխատեսվում է, որ կհասնեն երկնիշ աճի: Մինչև 2025 թվականը շափյուղայի հիմքերի առաքման ծավալը, կանխատեսվում է, որ կհասնի 103 միլիոն հատի (վերածված 4 դյույմանոց հիմքերի), ինչը կազմում է 63% աճ 2021 թվականի համեմատ, իսկ տարեկան բարդ աճի տեմպը (CAGR) կկազմի 13% 2021-2025 թվականներին: Շափյուղայի հիմքերի շուկայի չափը, կանխատեսվում է, որ մինչև 2025 թվականը կհասնի 8 միլիարդ իենի, ինչը 108% աճ է 2021 թվականի համեմատ, իսկ տարեկան բարդ աճի տեմպը (CAGR) կկազմի 20% 2021-2025 թվականներին: Որպես հիմքերի «նախորդ», շափյուղայի բյուրեղների շուկայի չափը և աճի միտումը ակնհայտ են:

3. Սապֆիրային բյուրեղների պատրաստում

1891 թվականից ի վեր, երբ ֆրանսիացի քիմիկոս Վերնոյ Ա.-ն առաջին անգամ հորինեց արհեստական ​​թանկարժեք քարերի բյուրեղներ ստանալու համար բոցային միաձուլման մեթոդը, արհեստական ​​շափյուղայի բյուրեղների աճի ուսումնասիրությունը տևել է ավելի քան մեկ դար։ Այս ժամանակահատվածում գիտության և տեխնոլոգիայի առաջընթացը հանգեցրել է շափյուղայի աճի տեխնիկայի լայնածավալ հետազոտությունների՝ բյուրեղների ավելի բարձր որակի, օգտագործման մակարդակի բարելավման և արտադրական ծախսերի կրճատման արդյունաբերական պահանջները բավարարելու համար։ Շափյուղայի բյուրեղների աճեցման համար ի հայտ են եկել տարբեր նոր մեթոդներ և տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են Չոխրալսկու մեթոդը, Կիրոպուլոսի մեթոդը, եզրային սահմաններով թաղանթային սնուցմամբ աճի (EFG) մեթոդը և ջերմափոխանակման մեթոդը (HEM):

3.1 Չոխրալսկու մեթոդը սափրեյ բյուրեղների աճեցման համար
Չոչրալսկիի մեթոդը, որի առաջին ռահվիրաներն է Չոչրալսկի Ջ.-ն 1918 թվականին, հայտնի է նաև որպես Չոչրալսկիի տեխնիկա (կրճատ՝ Չզ մեթոդ): 1964 թվականին Պոլադինո Ա.Ե.-ն և Ռոտեր Բ.Դ.-ն առաջին անգամ կիրառեցին այս մեթոդը շափյուղայի բյուրեղներ աճեցնելու համար: Մինչ օրս այն արտադրել է մեծ քանակությամբ բարձրորակ շափյուղայի բյուրեղներ: Սկզբունքը ներառում է հումքի հալեցումը՝ հալույթ ստանալու համար, ապա մեկ բյուրեղյա սերմը հալույթի մակերեսին ընկղմելը: Պինդ-հեղուկ միջերեսի ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով տեղի է ունենում գերսառեցում, ինչը հանգեցնում է հալույթի պնդացմանը սերմի մակերեսին և սկսում է աճեցնել մեկ բյուրեղյա՝ սերմի նման բյուրեղային կառուցվածքով: Սերմը դանդաղորեն քաշվում է վերև՝ որոշակի արագությամբ պտտվելով: Սերմը քաշելուն զուգընթաց հալույթը աստիճանաբար պնդանում է միջերեսում՝ ձևավորելով մեկ բյուրեղ: Այս մեթոդը, որը ներառում է բյուրեղը հալույթից հանելը, բարձրորակ մեկ բյուրեղներ պատրաստելու տարածված մեթոդներից մեկն է:

Չոխրալսկու մեթոդի առավելություններն են՝ (1) արագ աճի տեմպ, որը հնարավորություն է տալիս կարճ ժամանակում ստանալ բարձրորակ միաբյուրեղներ, (2) բյուրեղները աճում են հալման մակերեսին՝ առանց հալման պատի հետ շփման, արդյունավետորեն նվազեցնելով ներքին լարվածությունը և բարելավելով բյուրեղների որակը: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդի հիմնական թերությունը մեծ տրամագծով բյուրեղներ աճեցնելու դժվարությունն է, ինչը այն դարձնում է պակաս հարմար մեծ չափի բյուրեղներ ստանալու համար:

3.2 Կիրոպուլոսի մեթոդը սափրեյ բյուրեղների աճեցման համար

Կիրոպուլոսի մեթոդը, որը հորինել է Կիրոպուլոսը 1926 թվականին (կրճատ՝ KY մեթոդ), նմանություններ ունի Չոխրալսկու մեթոդի հետ։ Այն ներառում է սերմնային բյուրեղը հալման մակերեսի մեջ ընկղմելը և այն դանդաղորեն վերև քաշելը, որպեսզի վզիկ առաջանա։ Հալման-սերմնային միջերեսում պնդացման արագությունը կայունանալուց հետո սերմնային բյուրեղը այլևս չի քաշվում կամ պտտվում։ Դրա փոխարեն, սառեցման արագությունը կարգավորվում է, որպեսզի միաբյուրեղը աստիճանաբար պնդանա վերևից ներքև՝ ի վերջո ձևավորելով միաբյուրեղ։

Կիրոպուլոսի գործընթացը արտադրում է բարձր որակի, ցածր արատների խտության, մեծ և բարենպաստ ծախսարդյունավետ բյուրեղներ։

3.3 Սապֆիրի բյուրեղների աճեցման եզրային սահմաններով թաղանթով սնուցվող աճի (EFG) մեթոդ
EFG մեթոդը ձևավորված բյուրեղների աճեցման տեխնոլոգիա է: Դրա սկզբունքը ենթադրում է բարձր հալման կետ ունեցող հալույթի տեղադրում կաղապարի մեջ: Հալույթը մազանոթային գործողության միջոցով ձգվում է կաղապարի վերև, որտեղ այն շփվում է սկզբնական բյուրեղի հետ: Երբ սկզբնական բյուրեղը քաշվում է, և հալույթը պնդանում է, ձևավորվում է միաբյուրեղ: Կաղապարի եզրի չափը և ձևը սահմանափակում են բյուրեղի չափերը: Հետևաբար, այս մեթոդն ունի որոշակի սահմանափակումներ և հիմնականում հարմար է ձևավորված շափյուղայի բյուրեղների համար, ինչպիսիք են խողովակները և U-աձև պրոֆիլները:

3.4 Ջերմափոխանակման մեթոդ (ՋՓՄ) սապֆիրային բյուրեղների աճեցման համար
Մեծ չափի շափյուղայի բյուրեղներ պատրաստելու ջերմափոխանակման մեթոդը հորինել են Ֆրեդ Շմիդը և Դենիսը 1967 թվականին: HEM համակարգը առանձնանում է գերազանց ջերմամեկուսացմամբ, հալույթի և բյուրեղի ջերմաստիճանի գրադիենտի անկախ կառավարմամբ և լավ կառավարելիությամբ: Այն համեմատաբար հեշտությամբ արտադրում է շափյուղայի բյուրեղներ՝ ցածր տեղաշարժով և մեծ չափսերով:

HEM մեթոդի առավելություններից են աճի ընթացքում հալոցքում, բյուրեղում և տաքացուցիչում շարժման բացակայությունը, որը վերացնում է քաշող գործողությունները, ինչպիսիք են Կիրոպուլոսի և Չոխրալսկու մեթոդներում։ Սա նվազեցնում է մարդու միջամտությունը և խուսափում մեխանիկական շարժման հետևանքով բյուրեղային արատներից։ Բացի այդ, սառեցման արագությունը կարող է կարգավորվել՝ ջերմային լարվածությունը և դրա հետևանքով բյուրեղների ճաքերի ու տեղաշարժերի արատները նվազագույնի հասցնելու համար։ Այս մեթոդը հնարավորություն է տալիս աճեցնել մեծ չափի բյուրեղներ, համեմատաբար հեշտ է օգտագործել և ունի խոստումնալից զարգացման հեռանկարներ։

Շափյուղայի բյուրեղների աճեցման և ճշգրիտ մշակման ոլորտում խորը փորձագիտություն օգտագործելով՝ XKH-ը տրամադրում է շափյուղայի վաֆլիների ամբողջական, անհատական ​​լուծումներ, որոնք հարմարեցված են պաշտպանական, լուսադիոդային և օպտոէլեկտրոնային կիրառություններին: Բացի շափյուղայից, մենք մատակարարում ենք բարձր արդյունավետությամբ կիսահաղորդչային նյութերի լայն տեսականի, այդ թվում՝ սիլիցիումի կարբիդային (SiC) վաֆլիներ, սիլիցիումային վաֆլիներ, SiC կերամիկական բաղադրիչներ և քվարցային արտադրանք: Մենք ապահովում ենք բացառիկ որակ, հուսալիություն և տեխնիկական աջակցություն բոլոր նյութերի համար՝ օգնելով հաճախորդներին հասնել առաջընթացի առաջադեմ արդյունաբերական և հետազոտական ​​կիրառություններում: