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我国科研人员研究制成大尺寸蓝宝石晶体
更新时间:2022-05-22

中科院上海光机所研究人员用独特的专利技术——导向温梯法生长的大尺寸蓝宝石晶体研究取得了重大突破:晶体尺寸大于4英寸、4个测试晶体性能的关键指标均达到国际水平。

中科院上海光机所研究员徐军介绍说,他的课题组研究的大尺寸蓝宝石晶体,是现代工业、尤其是微电子及光电子产业极为重要的基础材料。由于蓝宝石晶体的熔点高达2050摄氏度,生长困难,世界上只有极少数国家能生长出满足衬底质量和尺寸大于2英寸要求的晶体。

继美国、加拿大所用的提拉法和热交换法生长晶体后,上海光机所又独创“导向温梯法”生长2英寸至4英寸优质蓝宝石晶体,突破了国际公认的蓝宝石晶体生长的技术难关,并为大尺寸蓝宝石晶体的产业化打下良好基础。

导向温梯法采用钼坩埚,代替提拉法所采用的、价格昂贵的铱坩埚作为发热装置,并用燃烧氮气代替热交换法所用的昂贵的氦气,从而降低了晶体生长的成本,而且可以生长出零双折射方向的蓝宝石晶体,“温梯法”是目前国际上生长这种方向大尺寸蓝宝石晶体的唯一方法。经美国加州理工学院综合测试,导向温梯法生长的大尺寸蓝宝石晶体4个测试晶体性能的技术指标均超过美国热交换法生长的蓝宝石晶体,达到国际水平。

上海光机所研究的蓝宝石晶体已开始批量生产,还建立了国内第一条2英寸、国际第一条3英寸蓝宝石晶体衬底生产线,成功地实现了产业化,产品出口日本、美国、德国等国家,形成了较大的社会和经济效益。

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