文档介绍：蓝宝石晶体、基片相关产业调研
2010-11-01 14:10
一、蓝宝石晶体、基片产业意义和重要性
蓝宝石 Sapphire(分子式为 Al2O3)晶体是一种具有集优
良光学性能、物理性能和化学性能20x80mm的优质 Al2O3晶体，
成品率≥80％；
（2）、大面积光学均匀性 Δ n＜10-5；光损耗＜10-4/cm；
（3）、位错密度：≤5xlo2/m2；双晶衍射摇摆曲线：
FWHM≤20" ；
（4）、美国 LIGO工程对于我研究小组生长的大尺寸蓝
宝石晶体 Φ ll0×80mm 进行了 1064nm处的弱吸收测试，结
果：吸收系数为 35－65pp/cm，优于美国 CRYSTAL SYSTEM
Inc.（CSI）公司提供的样品（80ppm/cm）。通过改进生长
工艺，建立更合适的温度梯度，有效地提高了蓝宝石晶体的
光学均匀性，PV值达 17nm，优于美国 CSI公司的 30nm；
（5）、已向美国国家自然科学基金委重大项目 LIGO计
划提供大尺寸蓝宝石晶体样品，并己提出了第二期研究计
划；（6）、向国内从事 GaN的研究单位提供各类蓝宝石衬
底基片 100多片；
（7）、将向国家反导、反卫星“氧一碘强激光工程”
项目提供 5块 Φ 100mm左右的大尺寸晶体作强激光窗口。
该项研究现处于小批量生产阶段，氮化镓是继硅单晶之
后，人类所发现的最重要的新材料，其市场刚刚启动，1998
年市场销售额年 5亿美元，1999年 9亿美元，目前每年正以
40%的速度迅速增加。它所需要的蓝宝石衬底，将以同样的
增速发展，市场前景十分可观。仅氮化物半导体所需衬底
材料，每年约需 100万片（φ ），1999年市场销售
额；2000年 1亿美元。
已取得的经济和社会效益：自“九五”立项以来，实验
室阶段：向美国、日本、法国、以色列等国家和地区出口钛
宝石激光棒 100多根和蓝宝石晶体。出口创汇 20多万美元，
国内创汇 30万人民币。成为继美国之后能提供实用化优质
大尺寸蓝宝石晶体的国家，代表了我国在此领域的地位和水
平。售额；2000年 1亿美元。
（二）中科院长春光机所：由中国科学院长春光机所、
厦门大学共同承担的国家自然科学基金委员会重点项目
“氧化锌基单晶薄膜材料、物性及器件研究”，经过两年的
刻苦攻关，在国内率先获得了氧化锌同质结的电致发光，并且在国际上首次实现了蓝宝石衬底生长的氧化锌二极管室
温电致发光，为今后氧化锌蓝紫外发光和激光二极管的发展
奠定了实验基础。此外，项目组采用分子束方法，通过优化
生长工艺，制备出了高质量氧化锌单晶薄膜，并观测到了强
的自由激子发光。在此基础上，采用不同的气源，通过原位
调节反应粒子种类，在蓝宝石衬底上成功制备出了氮掺杂的
p型氧化锌薄膜，进而获得氧化锌同