नीलम के बारे में आप कितना जानते हैं?

नीलम99.995%से अधिक की शुद्धता के साथ उच्च शुद्धता एल्यूमिना पाउडर से उगाया जाता है। यह उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना के लिए सबसे बड़ा मांग क्षेत्र है। इसमें उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और स्थिर रासायनिक गुणों के फायदे हैं। यह उच्च तापमान, संक्षारण और प्रभाव जैसे कठोर वातावरण में काम कर सकता है। यह व्यापक रूप से रक्षा और नागरिक प्रौद्योगिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना पाउडर से नीलम क्रिस्टल तक

नीलम के प्रमुख अनुप्रयोग

एलईडी सब्सट्रेट नीलम का सबसे बड़ा अनुप्रयोग है। लाइटिंग में एलईडी का अनुप्रयोग फ्लोरोसेंट लैंप और एनर्जी-सेविंग लैंप के बाद तीसरी क्रांति है। एलईडी का सिद्धांत विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करना है। जब वर्तमान अर्धचालक से होकर गुजरता है, तो छेद और इलेक्ट्रॉन गठबंधन करते हैं, और अतिरिक्त ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा के रूप में जारी किया जाता है, अंत में चमकदार प्रकाश व्यवस्था के प्रभाव का उत्पादन होता है।एलईडी चिप टेक्नोलॉजीपर आधारित हैएपिटैक्सियल वेफर्स। सब्सट्रेट पर जमा गैसीय सामग्री की परतों के माध्यम से, सब्सट्रेट सामग्री में मुख्य रूप से सिलिकॉन सब्सट्रेट शामिल है,सिलिकॉन कार्बाइड सब्सट्रेटऔर नीलम सब्सट्रेट। उनमें से, नीलम सब्सट्रेट के अन्य दो सब्सट्रेट तरीकों पर स्पष्ट लाभ हैं। नीलम सब्सट्रेट के फायदे मुख्य रूप से डिवाइस स्थिरता, परिपक्व तैयारी तकनीक, दृश्य प्रकाश के गैर-अवशोषण, अच्छे प्रकाश संप्रेषण और मध्यम मूल्य में परिलक्षित होते हैं। आंकड़ों के अनुसार, दुनिया में 80% एलईडी कंपनियां सब्सटायर को सब्सट्रेट सामग्री के रूप में उपयोग करती हैं।

उपर्युक्त क्षेत्र के अलावा, नीलम क्रिस्टल का उपयोग मोबाइल फोन स्क्रीन, चिकित्सा उपकरण, गहने की सजावट और अन्य क्षेत्रों में भी किया जा सकता है। इसके अलावा, उन्हें लेंस और प्रिज्म जैसे विभिन्न वैज्ञानिक डिटेक्शन इंस्ट्रूमेंट्स के लिए विंडो सामग्री के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

नीलम क्रिस्टल की तैयारी

1964 में, पोलाडिनो, एई और रॉटर, बीडी ने पहले इस विधि को नीलम क्रिस्टल के विकास के लिए लागू किया। अब तक, बड़ी संख्या में उच्च गुणवत्ता वाले नीलम क्रिस्टल का उत्पादन किया गया है। सिद्धांत यह है: सबसे पहले, कच्चे माल को पिघलने के लिए पिघलने बिंदु तक गर्म किया जाता है, और फिर एक एकल क्रिस्टल बीज (यानी, बीज क्रिस्टल) का उपयोग पिघल की सतह से संपर्क करने के लिए किया जाता है। तापमान के अंतर के कारण, बीज क्रिस्टल और पिघल के बीच ठोस-तरल इंटरफ़ेस सुपरकूल किया जाता है, इसलिए पिघल बीज क्रिस्टल की सतह पर जमना शुरू कर देता है और एक ही क्रिस्टल के साथ एक ही क्रिस्टल को विकसित करना शुरू कर देता है।बीज -क्रिस्टल। उसी समय, बीज क्रिस्टल को धीरे -धीरे ऊपर की ओर खींचा जाता है और एक निश्चित गति से घुमाया जाता है। जैसे ही बीज क्रिस्टल खींचा जाता है, पिघल धीरे-धीरे ठोस-तरल इंटरफ़ेस में जम जाता है, और फिर एक एकल क्रिस्टल बनता है। यह एक बीज क्रिस्टल को खींचकर एक पिघल से क्रिस्टल बढ़ने की एक विधि है, जो पिघल से उच्च गुणवत्ता वाले एकल क्रिस्टल तैयार कर सकता है। यह आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले क्रिस्टल विकास विधियों में से एक है।

क्रिस्टल विकसित करने के लिए Czochralski विधि का उपयोग करने के फायदे हैं:

(1) विकास दर तेज है, और उच्च-गुणवत्ता वाले एकल क्रिस्टल को थोड़े समय में उगाया जा सकता है; 

(2) क्रिस्टल पिघल की सतह पर बढ़ता है और क्रूसिबल दीवार से संपर्क नहीं करता है, जो क्रिस्टल के आंतरिक तनाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है और क्रिस्टल की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है। 

हालांकि, बढ़ते क्रिस्टल की इस विधि का एक बड़ा नुकसान यह है कि क्रिस्टल का व्यास जो उगाया जा सकता है वह छोटा है, जो बड़े आकार के क्रिस्टल के विकास के लिए अनुकूल नहीं है।

बढ़ते नीलम क्रिस्टल के लिए Kyropoulos विधि

Kyropoulos विधि, 1926 में Kyropouls द्वारा आविष्कार की गई है, जिसे KY विधि कहा जाता है। इसका सिद्धांत Czochralski विधि के समान है, अर्थात्, बीज क्रिस्टल को पिघल की सतह के संपर्क में लाया जाता है और फिर धीरे -धीरे ऊपर की ओर खींच लिया जाता है। हालांकि, बीज क्रिस्टल को क्रिस्टल गर्दन बनाने के लिए समय की अवधि के लिए ऊपर की ओर खींचा जाता है, बीज क्रिस्टल को अब पिघल और बीज क्रिस्टल के बीच इंटरफ़ेस के ठोसकरण दर के बाद ऊपर नहीं खींचा जाता है या घुमाया जाता है। सिंगल क्रिस्टल धीरे -धीरे ऊपर से नीचे तक ठंडा दर को नियंत्रित करके, और अंत में एएकल क्रिस्टलबन गया है।

किबलिंग प्रक्रिया द्वारा उत्पादित उत्पादों में उच्च गुणवत्ता, कम दोष घनत्व, बड़े आकार और बेहतर लागत-प्रभावशीलता की विशेषताएं हैं।

निर्देशित मोल्ड विधि द्वारा नीलम क्रिस्टल विकास

एक विशेष क्रिस्टल ग्रोथ तकनीक के रूप में, निर्देशित मोल्ड विधि का उपयोग निम्नलिखित सिद्धांत में किया जाता है: एक उच्च पिघलने बिंदु को मोल्ड में पिघलाकर, पिघल को मोल्ड की केशिका कार्रवाई द्वारा मोल्ड पर चूसा जाता है, बीज क्रिस्टल के साथ संपर्क प्राप्त करने के लिए, और बीज क्रिस्टल खींचने और निरंतर जमने के दौरान एक एकल क्रिस्टल का गठन किया जा सकता है। इसी समय, मोल्ड के किनारे के आकार और आकार में क्रिस्टल आकार पर कुछ प्रतिबंध हैं। इसलिए, इस विधि की आवेदन प्रक्रिया में कुछ सीमाएं हैं और केवल विशेष आकार के नीलम क्रिस्टल जैसे ट्यूबलर और यू-आकार के लिए लागू होती हैं।

गर्मी विनिमय विधि द्वारा नीलम क्रिस्टल विकास

बड़े आकार के नीलम क्रिस्टल को तैयार करने के लिए हीट एक्सचेंज विधि का आविष्कार 1967 में फ्रेड श्मिट और डेनिस द्वारा किया गया था। हीट एक्सचेंज विधि में अच्छा थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव होता है, स्वतंत्र रूप से पिघल और क्रिस्टल के तापमान ढाल को नियंत्रित कर सकता है, और कम अव्यवस्था और बड़े आकार के साथ नीलम क्रिस्टल विकसित करना आसान होता है।

नीलमणि क्रिस्टल को उगाने के लिए हीट एक्सचेंज विधि का उपयोग करने का लाभ यह है कि क्रिस्टल, क्रिस्टल और हीटर क्रिस्टल विकास के दौरान नहीं चलते हैं, KYVO विधि की स्ट्रेचिंग एक्शन को समाप्त करते हैं और खींचने की विधि, मानव हस्तक्षेप कारकों को कम करते हैं, और इस तरह यांत्रिक आंदोलन के कारण क्रिस्टल दोष से बचते हैं; इसी समय, कूलिंग दर को क्रिस्टल थर्मल तनाव और परिणामस्वरूप क्रिस्टल क्रैकिंग और डिस्लोकेशन दोष को कम करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है, और बड़े क्रिस्टल बढ़ सकते हैं। इसे संचालित करना आसान है और इसमें अच्छी विकास की संभावनाएं हैं।

संदर्भ स्रोत:

[१] झू झेनफेंग। सतह आकृति विज्ञान पर शोध और डायमंड वायर द्वारा नीलम क्रिस्टल की दरार क्षति

[२] चांग हुई। बड़े आकार के नीलम क्रिस्टल विकास प्रौद्योगिकी पर अनुप्रयोग अनुसंधान

[३] झांग Xueping। नीलम क्रिस्टल विकास और एलईडी अनुप्रयोग पर अनुसंधान

[४] लियू जी। नीलम क्रिस्टल तैयारी विधियों और विशेषताओं का अवलोकन