藍寶石單晶生長技術研發報告:藍寶石單晶生長技術研發
越峰電子材料股份有限公司
結案報告
計畫主持人:黃聖芳
目錄
1、研究背景2
2、藍寶石之特性5
3、藍寶石單晶生長方法介紹7
4、原料、設備與實驗方法17
5、晶體檢測程序27
6、計畫執行成果28
7、結論36
1、研究背景:
藍寶石(Sapphire)是一種氧化鋁(Al2O3)的單晶,又稱為剛玉(Corundum),
由於具有優良的機械、光學、化學以及抗輻射性質,因此近年來受到工業界廣
泛的應用。由於藍寶石的光學穿透範圍非常的寬,從波長190 nm 的近紫外光
到波長5500 nm 的中紅外光,藍寶石都有很好的透光率,因此大量被使用作為
特種光學元件的透鏡材料、高功率雷射的透鏡材料以及飛彈彈頭光罩的材料,
如圖1 所示。由於藍寶石具有非常高的硬度與耐磨耗性能,因此也常作為精密
機械的軸承材料,如圖2 所示。又因具有的良好之抗幅射性能,也使得藍寶石
常被應用於航太機具或暴露於輻射環境中的光學元件材料,如圖3 所示。此
外,目前在製作藍白光LED 時所使用的基板材料(Substrate),也是以藍寶石為
主,圖4 所示即為藍光發光二極體(LED)的結構示意圖。由於藍白光LED 具有
使用壽命長、消耗功率低,發光效率高等優勢,已成為未來照明燈具的主流,
深具市場發展潛力,因而使得作為製作藍白光LED 基材的藍寶石之市場需求
量也大幅提升。
目前國內工業界對藍寶石的需求量很大,但幾乎全仰賴從美、日、俄等國
進口,主要原因是國內缺乏生長藍寶石單晶的技術與人才。而美日等國有能力
生產藍寶石單晶的廠商,所提出的技術移轉費用都非常的高,以致迄今尚無國
內業者與美日等國的藍寶石單晶生產廠商進行合作。本校(中華技術學院)與俄
羅斯的Vniisims 公司進行技術合作,引進生長藍寶石單晶的長晶爐與長晶技
術,並建置完成整套生長藍寶石的製程,並已多次成功生長出符合工業品質需
求的藍寶石單晶。
越峰電子材料股份有限公司正在積極發展藍寶石單晶的長晶技術,並已從
俄羅斯引進所需的長晶設備。本計畫即為本校與越峰公司共同簽定的主導性科
專產學合作計畫,期望藉由本校已從俄羅斯技術移轉所得的藍寶石單晶長晶技
術為基礎,繼續研究開發在藍寶石單晶的長晶製程中,各個參數對晶體品質的
影響程度,進而發展出可生產品質更佳且更穩定的藍寶石單晶之製程技術,提
供產業界量產之用。
是好东西,就是太贵了,我在其他地方看过了,才2金币。