文档介绍：蓝宝石晶体项目蓝宝石是一种氧化铝的单晶,晶体硬度很高,为莫氏硬度9级,具有很好的透光性,热传导性和电气绝缘性,力学机械性能好,并且具有耐磨和抗风蚀的特点。其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为LED最为理想的衬底材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3)C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN磊晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。一、蓝宝石(Al2O3)特性:分子式Al2O3沸点3000℃-/㎝³×10 -6 / (钻石:10)℃折射率no = =、熔体生长、气相生长三种,其中熔体生长方式因具有生长速率快,纯度高和晶体完整性好等特点,从而成为制备大尺寸和特定形状晶体的最常用的晶体生长方式。目前可用来以熔体生长方式人工生长蓝宝石晶体的方法主要有焰熔法、提拉法、区熔法、导模法、坩埚移动法、热交换法、温度梯度法、泡生法等。二、蓝宝石晶棒制造工艺流程:长晶:利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体。定向:确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工。掏棒:以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒。滚磨:用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度。品检:确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格。定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工晶棒→晶片切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片研磨:去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度倒角:将晶片边缘修整成圆弧状,改善薄片边缘的机械强度,避免应力集中造成缺陷抛光:改善晶片粗糙度,使其表面达到外延片磊晶级的精度清洗:清除晶片表面的污染物(如:微尘颗粒,金属,有机玷污物等)品检:以高精密检测仪器检验晶片品质(平坦度,表面微尘颗粒等),以合乎客户要求蓝宝石生产主要耗能能源消耗指用单位时间消耗的各种能源,包括一次能源、二次能源和生产使用能源工质所消耗的能源。蓝宝石衬底耗用的能源包括二次能源和生产使用能源工质所消耗的能源,其中二次能源为电力,耗能工质为新鲜水、氮气、氩气。四、蓝宝石优异的热学、光学、电学及力学等性能,使其在各行各业都得到了广泛的应用,在各领域都不可或缺。1、在珠宝行业的应用:随着社会的发展,人们生活水平逐渐提高,珠宝不仅是美观的需要,也是地位的象征,这也使得珠宝业蒸蒸日上。宝石外观漂亮,熠熠生辉,得到广大人群的喜爱。不过,最初的宝石都是从自然界直接获取而得,其形成时间长,数量少,不能满足市场需求。蓝宝石中掺杂不同的元素可生长不同颜色的晶体来制造不同颜色的宝石,这不仅增加了宝石的产量、种类,而且,人工宝石价格相对便宜,满足了市场不同层次的消费者的需求。目前,对蓝宝石晶体的改色普遍的方法有:辐射、离子注入、在不同气体介质中的热处理以及热化学处理。2、工程应用:历史上,人造刚玉因其高耐磨性,最先被应用于钟表业,用来制作钟表的镜面。随着研究的深入,人们发现蓝宝石具有高耐磨性、高硬度、高耐温性、耐腐蚀性,蓝宝石被用来制作发动机、泵的轴承,使这些设备可以用于输送腐蚀性液体或气体。现代技术采用水流喷射来切割瓷、固体合金、岩石和危险物品,如:核弹头、军用火箭、气体容器等。其切割质量的好坏取决于喷嘴大小的稳定性,钢制的喷嘴工作一天就被磨损,而蓝宝石制作的喷嘴使用寿命达30 天以上。此外,蓝宝石还可用于制作切割机、CD光盘等。3、光学应用:蓝宝石晶体是一种优异的透波材料,在紫外、可见光、红外、微波波段均有良好的透过率,是不可多得的光学材料。用蓝宝石单晶制作的红外光学窗口和整流罩,已广泛用于机载、星载、舰载以及潜基、路基光电设备,尤其在高马赫数导弹整流、透明装甲、潜艇窗口以及高功率强激光等军用设备中的地位和作用不可替代。蓝宝石制作的掺钛蓝宝石激光器也广泛应用于军事工程中的激光测距、红外对抗、光电干扰、致盲武器等领域。还用于环境监测、激光通信、海洋监测等领域。4、其他方面:蓝宝石渗入科学技术的各行各业,除了以上的应用外,蓝宝石良好的热释性和光释性也对相应的探测器和剂量计的发展起到促进作用;其优良的机械性能、介电性能、化学稳定性和高表面平滑度使其成为制备高温超导薄膜、红外光学材料、微电子器件等的最优异的基片和衬底材料,尤其在LED(发光二极管)的应用最为广泛;医学上,蓝宝石独特的电解被动性、生物兼容性、耐腐蚀性以及高硬度使其在医学植入、外科手术、医疗器械制造等方面也得到