La Cina SHANGHAI FAMOUS TRADE CO.,LTD notizie della società

Metodi di preparazione dei singoli cristalli di SiC: focalizzazione sul metodo PVT   I principali metodi di preparazione dei singoli cristalli di carburo di silicio (SiC) sono il trasporto fisico del vapore (PVT), la crescita della soluzione a semi superiori (TSSG),e deposizione chimica a vapore ad alta temperatura (HT-CVD).Tra questi, laMetodo PVTè il più ampiamente adottato nella produzione industriale a causa della sua semplice attrezzatura, della facilità di controllo, del costo relativamente basso dell'attrezzatura e delle spese operative.     Tecnologie chiave nella crescita dei cristalli di SiC in PVT Diagramma schematico della struttura di crescita del PVT       Le considerazioni chiave per la coltivazione di cristalli di SiC utilizzando il metodo del trasporto fisico di vapore (PVT) includono:   Purezza dei materiali di grafite nel campo termico Il tenore di impurità nelle parti di grafite deve essere inferiore5×10-6, e il tenore di impurità nel feltro isolante dovrebbe essere inferiore10 × 10-6. Le concentrazioni di boro (B) e alluminio (Al) devono essere inferiori a:0.1×10-6.   Scelta corretta della polarità del cristallo di semi IlC (0001)il viso è adatto per la crescita4H-SiCCristali. IlSi (0001)il viso è adatto per la crescita6H-SiCCristali.   Utilizzo di cristalli di sementi fuori dell'asse I semi fuori asse alterano la simmetria di crescita e contribuiscono a ridurre la formazione di difetti nel cristallo.   Processo di legame dei cristalli di semi Garantisce stabilità meccanica e uniformità durante il processo di crescita.   Interfaccia di crescita stabile durante il processo Il mantenimento di un'interfaccia stabile tra solido e gas è fondamentale per una formazione cristallina di alta qualità.     Tecnologie critiche per la crescita dei cristalli di SiC   Tecnologia di doping nella polvere di SiC Doping al cerio (Ce)nella polvere di origine favorisce la crescita stabile dei cristalli monofase di 4H-SiC. I vantaggi includono un aumento del tasso di crescita, un miglior controllo dell'orientamento, una riduzione delle impurità e dei difetti e una maggiore stabilità monofase e qualità dei cristalli. Aiuta anche a sopprimere l'erosione posteriore e migliora la cristallinità singola.   Controllo dei gradienti termici assiali e radiali Il gradiente termico assiale influenza la stabilità del politipo e l'efficienza di crescita. Bassi gradienti possono provocare politipi indesiderati e ridurre il trasporto dei materiali. Le gradienti assiali e radiali adeguate garantiscono una crescita rapida e una qualità cristallina stabile.   Controllo della lussazione del piano basale (BPD) Le BPD sono causate da uno sforzo di taglio superiore allo sforzo di taglio critico del SiC. Questi difetti si formano durante le fasi di crescita e raffreddamento a causa dell'attivazione del sistema di scivolamento. Ridurre lo stress interno riduce al minimo la formazione di BPD.   Controllo del rapporto di composizione della fase gassosa Apiù elevato rapporto carbonio/silicioin fase gassosa aiuta a sopprimere la conversione di politipo. Riduce i grandi gruppi di passaggi, mantiene le informazioni sulla superficie di crescita e migliora la stabilità del politipo.   - Sì.   Controllo della crescita a basso stress Lo stress interno porta alla piegatura del reticolo, alla fessurazione dei cristalli e all'aumento delle BPD, influenzando negativamente l'epitaxia e le prestazioni del dispositivo. Le strategie chiave per ridurre lo stress includono:   Ottimizzazione dei parametri del campo termico e del processoper avvicinarsi alla crescita di equilibrio.   Riprogettazione della struttura del crogioloPer permettere la libera espansione dei cristalli.   Adattamento dei metodi di legame delle sementi, ad esempio, lasciando unSpazio di 2 mmtra il contenitore di semi e il contenitore di grafite per accogliere le differenze di espansione termica.   Controllo del ricottamento post-crescita, compreso il raffreddamento in situ del forno e parametri di ricottura ottimizzati per rilasciare lo stress residuo.     Tendenze dello sviluppo della tecnologia di crescita dei cristalli di SiC   In futuro, la crescita di singoli cristalli di SiC di alta qualità progredirà nelle seguenti direzioni:   Dimensioni più grandi Il diametro delle onde SiC è cresciuto da pochi millimetri a6 pollici, 8 pollici., e persino12 pollici. Gli wafer più grandi migliorano l'efficienza della produzione, riducono i costi e soddisfano i requisiti dei dispositivi ad alta potenza.   Qualità superiore Mentre la qualità dei cristalli SiC è migliorata in modo significativo, persistono ancora difetti come micropipes, lussazioni e impurità. L'eliminazione di tali difetti è fondamentale per garantire le prestazioni e l'affidabilità del dispositivo.   Costo inferiore L'attuale elevato costo dei cristalli di SiC limita la loro diffusione. La riduzione dei costi può essere ottenuta attraverso l'ottimizzazione dei processi, una maggiore efficienza e materie prime più economiche.     Conclusione: La crescita di singoli cristalli di SiC di alta qualità è un'area chiave della ricerca sui materiali semiconduttori.che stabilisce una solida base per la sua applicazione ad alta temperatura, elettronica ad alta frequenza e ad alta potenza.   I nostri prodotti:  

Una panoramica completa delle ceramiche avanzate utilizzate nelle apparecchiature per semiconduttori   I componenti in ceramica di precisione sono elementi essenziali delle attrezzature di base per i principali processi di produzione di semiconduttori come la fotolitografia, l'incisione, la deposizione di film sottile, l'impianto ionico e la CMP.Parti e accessori, compresi i cuscinetti, rotaie di guida, rivestimenti della camera, mandrini elettrostatici e braccia robotiche sono particolarmente critici all'interno delle camere di processo, dove svolgono funzioni come supporto, protezione e controllo del flusso. Questo articolo fornisce una panoramica sistematica di come le ceramiche di precisione sono applicate nelle principali apparecchiature di fabbricazione di semiconduttori.       Processi front-end: ceramiche di precisione nelle attrezzature per la fabbricazione di wafer 1Apparecchiature per la fotolitografia   Per garantire un'elevata precisione di processo nei sistemi di fotolitografia avanzati, una vasta gamma di componenti ceramici con eccellente multifunzionalità, stabilità strutturale, resistenza termica,e precisione dimensionale sono utilizzatiQuesti includono i collettori elettrostatici, i collettori a vuoto, i blocchi, le basi magnetiche raffreddate ad acqua, i riflettori, i binari di guida, gli stadi e i supporti per le maschere.   Componenti ceramici chiave:Scala elettrostatica   Materiali principali:per la produzione di energia elettricaAlumina (Al2O3), nitruro di silicio (Si3N4),Stadio di movimento:Ceramiche di cordierite, carburo di silicio (SiC)   Sfide tecniche:Progettazione di strutture complesse, controllo delle materie prime e sinterizzazione, gestione della temperatura e lavorazione ad alta precisione. Il sistema materiale delle tappe di movimento della litografia è fondamentale per ottenere un'elevata precisione e velocità di scansione.I materiali devono avere un'elevata rigidità specifica e una bassa espansione termica per resistere a movimenti ad alta velocità con una distorsione minima, migliorando così il throughput e mantenendo la precisione.       2- Attrezzature per l'incisione   L'incisione è fondamentale per il trasferimento dei modelli di circuito dalla maschera al wafer.anelli isolanti, piastre di copertura, anelli di messa a fuoco e mandrini elettrostatici. Componenti ceramici chiave:Scavo elettrostatico, anello di messa a fuoco, piastra di distribuzione del gas   Materiali ceramici principali:Quarzo, SiC, AlN, Al2O3, Si3N4, Y2O3     Camera di incisione: Con le geometrie dei dispositivi di riduzione, sono richiesti controlli di contaminazione più rigorosi.     Requisiti materiali: Alta purezza, minima contaminazione da metalli Altri gas di incisione a base di alogene Alta densità, minima porosità Grano fine, contenuto limite di grano basso Buona lavorabilità meccanica Proprietà elettriche o termiche specifiche, se necessario   Piastra di distribuzione del gas: Con centinaia o migliaia di microfori perforati con precisione, queste piastre distribuiscono uniformemente i gas di processo, garantendo una costante deposizione/incisione.   Sfide: Le esigenze per l'uniformità del diametro del foro e per le pareti interne prive di foratura sono estremamente elevate.   Materiali principali:CVD SiC, allumina, nitruro di silicio   Anello di messa a fuoco: Progettato per bilanciare l'uniformità del plasma e corrispondere alla conduttività della wafer di silicio.Il SiC offre una conduttività simile e una resistenza al plasma superiore, consentendo una vita più lunga.   Materiale:Carburo di silicio (SiC) - Sì.       3. attrezzature per la deposizione di film sottili (CVD / PVD)     Nei sistemi CVD e PVD, le parti ceramiche chiave includono cerniche elettrostatiche, piastre di distribuzione del gas, riscaldatori e rivestimenti della camera. Componenti ceramici chiave:Caldaia elettrostatica, caldaia in ceramica   Materiali principali: Scaldaie:Nitruro di alluminio (AlN), allumina (Al2O3)   Caldaia ceramica: Un componente critico situato all'interno della camera di processo, direttamente a contatto con il wafer. - Sì.   Processi di back-end: ceramiche di precisione nelle attrezzature di imballaggio e di prova       1. CMP (pianificazione chimica meccanica) L'attrezzatura CMP utilizza piastre di lucidatura in ceramica, braccia di movimentazione, piattaforme di allineamento e mandrini a vuoto per una pianificazione superficiale di alta precisione.   2. attrezzature per il taglio e l'imballaggio di wafer Componenti ceramici chiave: Scavi di taglio:Composti di diamanti-ceramica, velocità di taglio ~ 300 mm/s, frantumi di bordo < 1 μm Capi di legame per termocompressione:AlN ceramica con conducibilità termica di 220 W/m·K; uniformità di temperatura ±2°C LTCC Substrati:Accuratezza della larghezza della linea fino a 10 μm; supporta la trasmissione 5G mmWave Strumenti per capillari in ceramica:Utilizzato per il legame di fili, comunemente realizzato in Al2O3 o allumina rinforzata con zirconia   3Stazioni di sonda. Componenti ceramici chiave: Sottostrati di interpositori:Ossido di berilio (BeO), nitruro di alluminio (AlN) Impianti di prova ad alta frequenza:Ceramiche AlN per prestazioni RF stabili     I nostri prodotti  

Come si sviluppa lo stress nei materiali di quarzo?     1. Stress termico durante il raffreddamento (causa principale) Il vetro di quarzo sviluppa stress interno se esposto a temperature non uniformi. A una data temperatura, il vetro di quarzo mostra una specifica struttura atomica che è più "adatta" o stabile in quelle condizioni termiche. La distanza tra gli atomi cambia con la temperatura, questo è noto come espansione termica. Quando il vetro di quarzo subisce un riscaldamento o un raffreddamento non uniforme, si verifica un'espansione differenziale.   Lo stress tipicamente sorge quando le regioni più calde tentano di espandersi ma sono vincolate dalle aree circostanti più fredde. Ciò si traduce in stress di compressione, che di solito non danneggia il prodotto. Se la temperatura è abbastanza alta da ammorbidire il vetro di quarzo, lo stress può essere alleviato. Tuttavia, se il processo di raffreddamento è troppo rapido, la viscosità del materiale aumenta troppo velocemente e la struttura atomica non può adattarsi in tempo per accogliere l'abbassamento della temperatura. Ciò porta alla formazione di stress di trazione, che ha maggiori probabilità di causare danni strutturali.   Lo stress aumenta progressivamente man mano che la temperatura scende e può raggiungere livelli elevati dopo la fine del raffreddamento. Infatti, quando la viscosità del vetro di quarzo supera 10^4.6 poise, la temperatura è definita come il punto di deformazione—in questa fase, la viscosità è troppo alta perché avvenga il rilassamento dello stress.     Normale>Deformato>           2. Stress da transizione di fase e rilassamento strutturale   Rilassamento strutturale metastabile: Nello stato fuso, il quarzo mostra una disposizione atomica altamente disordinata. Durante il raffreddamento, gli atomi tentano di passare a una configurazione più stabile. Tuttavia, a causa dell'elevata viscosità dello stato vetroso, il movimento atomico è limitato, lasciando la struttura in uno stato metastabile. Questo genera stress di rilassamento, che può essere rilasciato lentamente nel tempo (come osservato nel fenomeno dell'invecchiamento nei vetri).   Tendenza alla cristallizzazione microscopica: Se il quarzo fuso viene mantenuto a intervalli di temperatura specifici (ad esempio, vicino alla temperatura di devetrificazione), può verificarsi una cristallizzazione microscopica (ad esempio, precipitazione di microcristalli di cristobalite). La discrepanza di volume tra le fasi cristalline e amorfe può indurre stress di transizione di fase.       3. Carichi esterni e azioni meccaniche 1) Stress indotto durante la lavorazione La lavorazione meccanica come il taglio, la molatura e la lucidatura può introdurre distorsione del reticolo superficiale, con conseguente stress di lavorazione. Ad esempio, il taglio con una mola genera calore localizzato e pressione meccanica sul bordo, portando alla concentrazione dello stress. Tecniche improprie durante la foratura o la scanalatura possono creare intagli che agiscono come siti di innesco delle crepe.   2) Stress da carico in ambienti di servizio Quando utilizzato come materiale strutturale, il quarzo fuso può sopportare carichi meccanici come pressione o flessione, generando stress macroscopico. Ad esempio, i contenitori di quarzo che contengono sostanze pesanti sviluppano stress di flessione.       4. Shock termico e variazioni improvvise di temperatura 1) Stress istantaneo da riscaldamento o raffreddamento rapido Sebbene il quarzo fuso abbia un coefficiente di espansione termica estremamente basso (~0,5×10⁻⁶/°C), rapidi cambiamenti di temperatura (ad esempio, riscaldamento dalla temperatura ambiente ad alte temperature o immersione in acqua ghiacciata) possono causare espansione o contrazione termica localizzata, causando stress termico istantaneo. La vetreria da laboratorio in quarzo può fratturarsi sotto tali shock termici. 2) Fluttuazioni cicliche della temperatura In ambienti termici ciclici a lungo termine (ad esempio, rivestimenti di forni o finestre ottiche ad alta temperatura), l'espansione e la contrazione termica ripetute possono accumulare stress da fatica, accelerando l'invecchiamento e la fessurazione del materiale.           5. Effetti chimici e accoppiamento dello stress 1) Stress da corrosione e dissoluzione Quando il quarzo fuso entra in contatto con soluzioni alcaline forti (ad esempio, NaOH) o gas acidi ad alta temperatura (ad esempio, HF), la sua superficie può subire corrosione chimica o dissoluzione, interrompendo l'uniformità strutturale e causando stress chimico. L'attacco alcalino può causare cambiamenti di volume superficiali o formare microfessure. 2) Stress indotto da CVD Nei processi di deposizione chimica da vapore (CVD), il rivestimento del quarzo con materiali come SiC può introdurre stress interfacciale a causa di discrepanze nei coefficienti di espansione termica o nei moduli elastici tra il film e il substrato. Durante il raffreddamento, tale stress può causare delaminazione del film o fessurazione del substrato.     6. Difetti interni e impurità 1) Bolle e impurità incorporate Durante la fusione, le bolle di gas residue o le impurità (ad esempio, ioni metallici o particelle non fuse) possono rimanere intrappolate nel quarzo fuso. La differenza nelle proprietà fisiche (ad esempio, coefficiente di espansione termica o modulo) tra queste inclusioni e il vetro circostante può portare a concentrazione dello stress localizzato, aumentando il rischio di formazione di crepe attorno alle bolle sotto carico. 2) Microfessure e difetti strutturali Le impurità nelle materie prime o i difetti di fusione possono portare a microfessure nel quarzo. Quando sottoposto a carichi esterni o fluttuazioni di temperatura, la concentrazione dello stress alle punte delle crepe può intensificarsi, accelerando la propagazione delle crepe e, in definitiva, compromettendo l'integrità del materiale.   I nostri prodotti ​    

Analisi Completa dei Parametri dei Wafer di Silicio: Dai Fondamenti alle Applicazioni       I. Introduzione   I wafer di silicio sono la pietra angolare dell'industria dei semiconduttori, ampiamente utilizzati nella fabbricazione di chip, nel fotovoltaico, nei MEMS (Sistemi Micro-Elettro-Meccanici) e altro ancora. Le loro prestazioni influenzano direttamente la resa, la stabilità e l'efficienza dei prodotti finali. Pertanto, la comprensione dei parametri dei wafer di silicio è fondamentale per i professionisti dei settori correlati. Questo articolo fornisce una panoramica dettagliata delle caratteristiche dei wafer di silicio, tra cui la struttura cristallina, le dimensioni geometriche, la qualità della superficie, le proprietà elettriche, le prestazioni meccaniche e le applicazioni pratiche.       Fabbricazione di Wafer Semiconduttori       II. Concetti di Base e Classificazione dei Wafer di Silicio   1. Definizione dei Wafer di Silicio   I wafer di silicio sono sottili fette di silicio monocristallino prodotte attraverso processi di taglio, rettifica e lucidatura. Tipicamente circolari, sono utilizzati in circuiti integrati (IC), sensori, dispositivi optoelettronici, ecc. In base ai metodi di produzione e alle applicazioni, i wafer di silicio sono classificati come:   · Wafer CZ (Czochralski):Silicio monocristallino ad alta purezza e uniforme per IC di precisione.   · Wafer FZ (Float-Zone):Densità di dislocazione ultra-bassa, ideale per chip a nodo avanzato.   · Wafer Policristallini:Convenienti per la produzione di massa (ad es. celle solari).   · Substrati di Zaffiro:Non silicio ma utilizzati nei LED grazie all'elevata durezza e stabilità termica.       Wafer di silicio da 8 pollici di ZMSH       III. Parametri Chiave dei Wafer di Silicio   1. Dimensioni Geometriche   · Spessore: Varia da 200μm a 750μm (tolleranza ±2μm). I wafer ultrasottili possono essere

Abstract       Attributi Chiave Il kit è composto da un tubo in zaffiro sigillato esternamente e uno o più tubi capillari interni per isolare i rami della termocoppia.     Protezione dei Fili della TermocoppiaLe termocoppie protette da zaffiro durano molto più a lungo dei tubi in ceramica standard. Anche i tubi in zaffiro di piccolo diametro offrono prestazioni robuste ad alta temperatura, rendendoli una soluzione conveniente per:     · Raffinerie di petrolio · Unità di cracking · Reattori di combustione · Inceneritori · Trattamento chimico · Produzione di vetro · Industria dei semiconduttori (gestione del processo pulito)         La sonda è stata posizionata in una corona di forno di vetro a 1500°C per 11 mesi. Non c'erano segni di usura.           Progettazioni di Termocoppie in Zaffiro  Diametro esterno / Diametro interno Lunghezza massima   La misurazione della temperatura in diverse aree di profondità è disponibile isolando i fili della termocoppia all'interno del tubo di protezione in zaffiro con capillari in zaffiro   2.1 / 1.3 mm ± 0.2 mm 1750 mm 4.8 / 3.4 mm ± 0.15 mm 1800 mm 6 / 4 mm ± 0.15 mm 1800 mm 8 / 5 mm ± 0.15 mm 1800 mm 10 / 7 mm ± 0.2 mm 1400 mm 13 / 10 mm ± 0.2 mm 1400 mm   I tubi in zaffiro sono sigillati continuando il processo di crescita del cristallo. Ciò garantisce un'integrità del materiale impeccabile e una struttura perfetta in tutto il tubo della termocoppia.   I tubi in zaffiro per termocoppie ad alta temperatura offrono stabilità termica, resistenza alla corrosione ed ermeticità senza pari, che costituiscono la base della misurazione della temperatura in ambienti estremi. Tuttavia, la vera affidabilità deriva da supporto post-vendita completo—ZMSH non solo fornisce tubi in zaffiro ottimizzati per lo scenario, ma offre anche un framework di servizio completo "Requisito-Validazione-Consegna-Manutenzione": dalla diagnostica operativa e dalla guida al dimensionamento personalizzato all'installazione in loco e al monitoraggio delle prestazioni a lungo termine. Supportati da un team tecnico, garantiamo che ogni tubo in zaffiro funzioni con la massima efficienza all'interno dei tuoi sistemi. Scegliere i tubi in zaffiro di ZMSH significa selezionare doppia garanzia—eccellenza del materiale + impegno di servizio—che guida l'efficienza dei costi e la precisione nelle applicazioni ad alta temperatura.   Soluzioni personalizzate di ZMSH Per tubi in zaffiro su misura o progetti di termocoppie ad alta temperatura, contattaci—ZMSH offre soluzioni progettate con precisione su misura per le tue esigenze.  

Comprendere la tecnologia di preparazione della pellicola (MOCVD, sputtering magnetronico, PECVD)       In questo articolo verranno introdotti diversi metodi per la fabbricazione di pellicole sottili.seguito dal processo di epitaxia (film).   Perché la tecnologia a film sottile è necessaria nella produzione di chip?   Per esempio, nella vita quotidiana molte persone amano mangiare pancake, ma se non sono conditi e cotti, non hanno sapore e non hanno una buona consistenza.Alcune persone preferiscono il sapore salato.Altri preferiscono un sapore dolce, quindi lo fanno con uno strato di zucchero di malto.   Dopo aver spazzato la salsa, lo strato di salsa o salsa dolce sulla superficie del pancake è come un film.e il pancake stesso si chiama base.   Naturalmente, durante l'elaborazione dei chip, ci sono molti tipi di funzioni per i film e variano anche i metodi di preparazione del film corrispondenti.Vi presenteremo brevemente alcuni metodi comuni di preparazione del film., inclusi MOCVD, sputtering magnetronico, PECVD, ecc....     Io.Deposito di vapore chimico metallico organico (MOCVD)     Il sistema di crescita epitassale MOCVD è un dispositivo altamente complesso e sofisticato, che svolge un ruolo cruciale nella preparazione di film e nanostrutture semiconduttori di alta qualità.   Il sistema MOCVD è costituito da cinque componenti principali, ognuna delle quali svolge funzioni distinte ma interconnesse, garantendo collettivamente l'efficienza e la sicurezza del processo di crescita del materiale.   1.1 Sistema di trasporto del gas:La responsabilità principale di questo sottosistema è di controllare con precisione la consegna di vari reagenti nella camera di reazione, compresa la misurazione dei reagenti,la tempistica e la sequenza della loro consegna, nonché la regolazione del flusso totale di gas.   È composto da diversi sottosistemi, tra cui il sottosistema di approvvigionamento di gas per il trasporto dei reagenti, il sottosistema di approvvigionamento per la fornitura di fonti organiche metalliche (MO),il sottosistema di alimentazione per la fornitura di idruri, e la valvola multiplex di crescita/ventilazione per il controllo della direzione del flusso di gas.       AIXTRON CCS 3 x 2" Sistema MOCVD per nitruri di livello di ricerca       Diagramma schematico del percorso del gas del sistema MOCVD   1.2 Sistema di camera di reazione:Questo è il componente centrale del sistema MOCVD, responsabile del processo di crescita del materiale.   Questa sezione comprende una base di grafite per sostenere il substrato, un riscaldatore per riscaldare il substrato, un sensore di temperatura per monitorare la temperatura dell'ambiente di crescita,una finestra di rilevamento ottico, e un robot automatico di carico e scarico per la movimentazione del substrato, utilizzato per automatizzare il processo di carico e scarico, migliorando così l'efficienza della produzione.La figura seguente mostra il diagramma dello stato di riscaldamento della camera del reattore MOCVD.       Diagramma schematico del principio di crescita in camera di MOCVD   1.3 Sistema di controllo della crescita:Esso è composto da un controller programmabile e da un computer di controllo, responsabile del controllo e del monitoraggio precisi dell'intero processo di crescita del MOCVD.   Il controllore è responsabile della raccolta, elaborazione e produzione di vari segnali, mentre il computer di controllo è responsabile della registrazione e del monitoraggio di ogni fase di crescita del materiale,garantire la stabilità e la ripetibilità del processo.       1.4 Sistema di monitoraggio in situ:Esso è costituito da termometri a radiazione infrarossa corretti per la riflettività, apparecchiature di monitoraggio della riflettività e dispositivi di monitoraggio della curvatura.   Questo sistema è in grado di monitorare in tempo reale i parametri chiave durante il processo di crescita del materiale, come lo spessore e l'uniformità del film, nonché la temperatura del substrato.consente immediati aggiustamenti e ottimizzazioni del processo di crescita.     1.5 Sistema di trattamento dei gas di scarico:Responsabile della gestione delle particelle tossiche e dei gas generati durante il processo di reazione.   Mediante metodi quali il cracking o la catalisi chimica, queste sostanze nocive possono essere effettivamente decomposte e assorbite,garantire la sicurezza dell'ambiente di funzionamento e il rispetto delle norme di protezione dell'ambiente.   Inoltre, l'apparecchiatura MOCVD è di solito installata in ambienti ultrapuliti dotati di sistemi avanzati di allarme di sicurezza, dispositivi di ventilazione efficaci e sistemi di controllo rigorosi della temperatura e dell'umidità.Queste attrezzature ausiliarie e misure di sicurezza non solo garantiscono la sicurezza degli operatori, ma anche migliorare la stabilità del processo di crescita e la qualità dei prodotti finali.   La progettazione e il funzionamento del sistema MOCVD riflettono gli elevati standard di precisione, ripetibilità e sicurezza richiesti nel campo della fabbricazione di materiali semiconduttori.È una delle tecnologie chiave per la produzione di dispositivi elettronici e optoelettronici ad alte prestazioni.   Per la coltivazione di pellicole epitaxiali si utilizza il sistema MOCVD a testa di spruzzatura (Closed-Coupled-Showerhead, CCS) di tipo verticale nella camera di attrezzatura.   Questo sistema è progettato con una struttura unica della testa di spruzzo, la cui caratteristica principale è la capacità di ridurre efficacemente le pre-reazioni e di ottenere una miscelazione efficiente dei gas.Questi gas vengono iniettati nella camera di reazione attraverso i fori di spruzzo interlacciati sulla testa di spruzzo, dove si mescolano completamente e migliorano così l'uniformità e l'efficienza della reazione.   La struttura della testa di spruzzo consente di distribuire uniformemente il gas di reazione sul substrato situato sotto di esso,garantire la coerenza della concentrazione dei gas di reazione in tutte le posizioni del substratoQuesto è fondamentale per la formazione di un film epitaxiale di spessore uniforme.   Inoltre, la rotazione del disco di grafite favorisce ulteriormente l'uniformità dello strato di confine della reazione chimica, consentendo una crescita più uniforme della pellicola epitaxiale.,riducendo lo strato di confine della reazione chimica sottile, aiuta a ridurre al minimo le differenze di concentrazione locali, migliorando così l'uniformità complessiva della crescita del film.       (a) La testa di spruzzo effettiva e la sua foto parzialmente ingrandita, (b) La struttura interna della testa di spruzzo         II.Sputtering magnetronico     Lo sputtering magnetron è una tecnica fisica di deposizione di vapore comunemente utilizzata per la deposizione di film sottili e il rivestimento superficiale.   Esso utilizza un campo magnetico per rilasciare gli atomi o le molecole di un materiale bersaglio dalla superficie del bersaglio, e quindi forma un film sulla superficie del materiale del substrato.   Questa tecnologia è ampiamente applicata nella produzione di dispositivi semiconduttori, rivestimenti ottici, rivestimenti ceramici e altri campi.       Diagramma schematico del principio di sputtering magnetron       Il principio di sputtering magnetron è il seguente:   1Selezione del materiale di destinazione:Il materiale di destinazione è il materiale che deve essere depositato sul materiale del substrato, che può essere metallo, lega, ossido, nitruro, ecc.Il materiale bersaglio è di solito fissato su un dispositivo chiamato pistola bersaglio.   2. ambiente sotto vuoto:Il processo di sputtering deve essere effettuato in un ambiente ad alto vuoto per evitare l'interazione tra le molecole di gas e il materiale bersaglio.Questo contribuisce a garantire la purezza e l'uniformità del film depositato.   3. gas ionizzato:Durante il processo di sputtering, un gas inerte (come l'argon) viene solitamente introdotto per ionizzarlo in un plasma.che si chiama "plasma della nube di elettroni".   4Applicazione del campo magnetico:Un campo magnetico viene applicato tra il materiale bersaglio e il materiale del substrato, limitando il plasma della nube di elettroni alla superficie del materiale bersaglio.mantenendo così uno stato ad alta energia.   5Processo di sputtering:Con l'applicazione di un plasma di nuvole di elettroni ad alta energia, gli atomi o le molecole del materiale bersaglio vengono colpiti e quindi rilasciati.Questi atomi o molecole rilasciati si depositano sotto forma di vapore sulla superficie del materiale del substrato, formando un film.     I vantaggi dello sputtering magnetron includono:   1. Uniformità della pellicola depositata:Il campo magnetico può aiutare a controllare la trasmissione degli ioni, ottenendo così una deposizione uniforme del film,assicurando che lo spessore e le proprietà della pellicola rimangano costanti su tutta la superficie del substrato.   2- Preparazione di leghe e composti complessi:Lo sputtering magnetron può essere utilizzato per fabbricare film complessi di leghe e composti, che possono essere più difficili da ottenere con altre tecniche di deposizione.   3Controllabilità e modificabilità:Aggiustando parametri quali la composizione del materiale bersaglio, la pressione del gas e la velocità di deposizione, le proprietà del film, compresi spessore, composizione e microstruttura,può essere controllato con precisione.   4. Film di alta qualità:Lo sputtering magnetron può generalmente produrre pellicole di alta qualità, dense e uniformi con eccellenti adesioni e proprietà meccaniche.   5.Multifunzionalità:È applicabile a vari tipi di materiali, tra cui metalli, ossidi, nitruri, ecc. Pertanto, ha ampie applicazioni in diversi campi.   6. Deposizione a bassa temperatura:Rispetto ad altre tecniche, lo sputtering al magnetrone può essere effettuato a basse temperature o anche a temperatura ambiente.che lo rende adatto per applicazioni in cui il materiale del substrato è sensibile alla temperatura.   Nel complesso, lo sputtering magnetron è una tecnologia di fabbricazione di film sottile altamente controllabile e flessibile, applicabile a una vasta gamma di campi di applicazione, dai dispositivi elettronici ai rivestimenti ottici,ecc.     III. Deposito di vapore chimico plasmatico     La tecnologia PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) è ampiamente utilizzata nella preparazione di vari film (come il silicio, il nitruro di silicio e il biossido di silicio, ecc.).   Il diagramma strutturale del sistema PECVD è illustrato nella figura seguente.       Diagramma schematico della struttura del sistema di deposizione di vapore chimico potenziato con plasma   Il principio di base è il seguente: le sostanze gassose contenenti i componenti della pellicola vengono introdotte nella camera di deposizione.le sostanze gassose subiscono reazioni chimiche per generare plasmaQuando questo plasma viene depositato sul substrato, viene coltivato un materiale di pellicola.   I metodi per avviare la scarica di luce includono: eccitazione a radiofrequenza, eccitazione ad alta tensione di corrente continua, eccitazione a impulsi e eccitazione a microonde.   Lo spessore e la composizione delle pellicole preparate da PECVD presentano un'eccellente uniformità.le pellicole depositate con questo metodo hanno una forte adesione e possono raggiungere elevati tassi di deposizione a temperature di deposizione relativamente basse.   In generale, la crescita di pellicole sottili comporta principalmente i seguenti tre processi:   Il primo passo è che il gas reattivo, sotto l'eccitazione del campo elettromagnetico, subisce una scarica luminosa per generare plasma.   Durante questo processo, gli elettroni si scontrano con il gas reattivo, avviando una reazione primaria, che porta alla decomposizione del gas reattivo e alla generazione di ioni e gruppi reattivi.   Il secondo passo consiste nel spostamento dei vari prodotti generati dalla reazione primaria verso il substrato,mentre vari gruppi attivi e ioni subiscono reazioni secondarie per formare prodotti secondari.   La terza fase consiste nell'assorbimento di vari prodotti primari e secondari sulla superficie del substrato e nella loro successiva reazione con la superficie.vi è il rilascio di sostanze molecolari gassose.       IV. Tecniche di caratterizzazione del film sottile     4.1 Diffrazione a raggi X (XRD)   XRD (X-ray Diffraction) è una tecnica comunemente utilizzata per analizzare le strutture cristalline.   Rivela informazioni come i parametri del reticolo,struttura cristallina e orientamento cristallino del materiale misurando i modelli di diffrazione dei raggi X sulla struttura cristallina all'interno del materiale.   L'XRD è ampiamente utilizzato in vari campi come la scienza dei materiali, la fisica allo stato solido, la chimica e la geologia.       Diagramma schematico del principio di prova XRD   Principio di funzionamento: il principio di base dell'XRD si basa sulla legge di Bragg.se il reticolo atomico o ionico nel cristallo è in una disposizione specificaL'angolo e l'intensità della diffrazione possono fornire informazioni sulla struttura del cristallo.       Bruker D8 Discover diffrattometro a raggi X   Composizione dello strumento: uno strumento XRD tipico è costituito dai seguenti componenti:   1. Fonte di raggi X: Dispositivo che emette raggi X, di solito utilizzando bersagli di tungsteno o rame per generare raggi X.   2. piattaforma di campionamento: piattaforma per il posizionamento dei campioni, che può essere ruotata per regolare l'angolo dei campioni.   3Detettore a raggi X: utilizzato per misurare l'intensità e l'angolo di diffrazione della luce.   4Sistema di controllo e analisi: comprende il sistema software per il controllo della sorgente di raggi X, l'acquisizione, l'analisi e l'interpretazione dei dati.     Campo d'applicazione: XRD ha importanti applicazioni in molti campi, tra cui ma non limitato a:   1Ricerca cristallografica: utilizzata per analizzare la struttura cristallina dei cristalli, determinare i parametri del reticolo e l'orientamento del cristallo.   2. Caratterizzazione del materiale: analizzare informazioni quali la struttura cristallina, la composizione di fase e i difetti cristallini del materiale.   3Analisi chimica: Identificazione delle strutture cristalline dei composti inorganici e organici e studio delle interazioni tra le molecole.   4Analisi del film: viene utilizzato per studiare la struttura cristallina, lo spessore e la corrispondenza del reticolo del film.   5Mineralogia e geologia: utilizzato per identificare i tipi e i contenuti dei minerali e studiare la composizione dei campioni geologici.   6Ricerca sui farmaci: l'analisi della struttura cristallina di un farmaco è utile per comprendere le sue proprietà e le sue interazioni.   Nel complesso, l'XRD è una potente tecnica analitica che consente a scienziati e ingegneri di acquisire una profonda comprensione della struttura cristallina e delle proprietà dei materiali,promuovendo così la ricerca e le applicazioni in materia di scienze dei materiali e campi correlati.       Foto del diffrattometro XRD       4.2 Microscopio elettronico di scansione (SEM)   Il microscopio elettronico a scansione (SEM) è un tipo di microscopio comunemente utilizzato.che consentono l'osservazione ad alta risoluzione della superficie e della morfologia.   La SEM è ampiamente utilizzata in campi come la scienza dei materiali, la biologia e la geologia.     Il principio fondamentale di funzionamento della SEM è il seguente:   La SEM utilizza una pistola elettronica per generare un fascio di elettroni.Il raggio di elettroni passa attraverso un sistema di collimazione, che consiste in una serie di lenti elettroniche, per focalizzare e allineare il fascio di elettroni, garantendo la stabilità e la messa a fuoco del fascio.il raggio di elettroni scansiona la superficie del campione.   La posizione del fascio elettronico può essere controllata con precisione, generando così pixel di scansione sul campione.   Il campione deve essere conduttivo perché nel SEM, il fascio di elettroni deve interagire con la superficie del campione per generare elettroni secondari,eccQuando i fasci di elettroni ad alta energia colpiscono la superficie del campione, interagiscono con gli atomi e le molecole nel campione.generare vari segnaliLa rilevazione SEM analizza i vari segnali generati dalla superficie del campione, in particolare gli elettroni secondari (SE) e gli elettroni retro-dispersi (BSE).   Questi segnali forniscono informazioni sulla morfologia superficiale, la struttura e la composizione del campione.SEM può ottenere le informazioni sui pixel della superficie del campioneQueste informazioni vengono elaborate e visualizzate da un computer, generando immagini ad alta risoluzione della superficie del campione.       Immagine fisica SEM       4.3 Microscopio di forza atomica (AFM)   Il microscopio a forza atomica (AFM) è una tecnica microscopica ad alta risoluzione, utilizzata principalmente per osservare le caratteristiche su scala atomica e su scala nanometrica dei campioni.Il suo principio di funzionamento si basa sull'interazione tra la sonda e la superficie del campione. Misurando i cambiamenti di posizione della sonda, può ottenere le informazioni topografiche e topologiche della superficie del campione.   In AFM, viene utilizzata una sonda molto sottile, di solito di silicio o di altri materiali con una punta su scala nanometrica.con la punta della sonda vicina alla superficie del campioneQuando la sonda è vicina alla superficie del campione, si verificano interazioni tra gli atomi e le molecole del campione e la sonda, comprese le forze elettrostatiche, le forze di van der Waals,e interazioni di legame chimico, ecc. Il movimento del cantilever o del dispositivo piezoelettrico è controllato per mantenere una certa forza tra la punta della sonda e la superficie del campione.   L'AFM utilizza un sistema di feedback per mantenere una forza costante tra la sonda e il campione.il sistema di feedback regola automaticamente la posizione del cantilever per mantenere costante la forzaLa sonda e il campione si muovono l'uno rispetto all'altro, di solito su una griglia bidimensionale, formando una scansione.l'irregolarità della superficie del campione provoca un cambiamento della posizione della punta della sonda. Misurando il cambiamento di posizione della sonda, si possono ottenere informazioni topologiche della superficie del campione.i dati raccolti sono trattati per generare un'immagine topologica ad alta risoluzione della superficie del campione;.   L'AFM ha ampie applicazioni in più campi, come la scienza dei materiali, la biologia e la nanotecnologia.aiutare i ricercatori a comprendere meglio la morfologia e la struttura della superficie dei materiali, e consentendo persino la manipolazione di strutture su scala nanometrica.   I vantaggi dell'AFM includono alta risoluzione, non distruttività e modalità di lavoro multiple, che lo rendono uno strumento potente per l'osservazione e la ricerca su scala nanometrica.       Immagine fisica AFM       Diagramma schematico del principio di misura e del modo di funzionamento della microscopia a forza atomica       Conclusioni     ZMSH è specializzata in tecnologie avanzate di deposizione a film sottile, tra cui MOCVD, Magnetron Sputtering e PECVD, offrendo lo sviluppo di processi su misura per semiconduttori, optoelettronica,e applicazioni di rivestimento funzionale. I nostri servizi coprono la progettazione di sistemi personalizzati, l'ottimizzazione dei parametri e la crescita di pellicole ad alta purezza, insieme alle vendite di attrezzature di deposizione di precisione per soddisfare le esigenze di ricerca e sviluppo e produzione industriale.       Ecco i prodotti SiC raccomandati da ZMSH:                 * Si prega di contattarci per eventuali problemi di copyright, e li affronteremo prontamente.      

Il carburo di silicio illumina gli occhiali AR, aprendo istantaneamente un mondo di visione illimitato     Nell'era tecnologica in rapida evoluzione di oggi, la tecnologia AR sta gradualmente diventando una nuova generazione di strumento di produttività che cambia il nostro stile di vita. AR è l'abbreviazione di Realtà Aumentata e gli occhiali AR consentono a chi li indossa di sovrapporre scene virtuali al mondo reale e di ottenere l'integrazione e l'interazione di elementi virtuali e reali attraverso il rilevamento e l'elaborazione.   Immagina un giorno di poter, come Iron Man in un film di fantascienza, indossare un paio di occhiali eleganti e alla moda e di poter vedere istantaneamente tutti i tipi di informazioni pertinenti senza alcuna ostruzione alla tua vista.     Usa il carburo di silicio per realizzare le lenti     Il carburo di silicio (SiC) è in realtà un tipo di materiale semiconduttore. È stato incluso nelle "100 parole scientifiche principali del 2023" pubblicate dal Dipartimento della Pubblicità dell'Associazione cinese per la scienza e la tecnologia. Tradizionalmente, è stato utilizzato come materia prima industriale in settori come i materiali refrattari e le materie prime metallurgiche.   La micro-nano ottica è una disciplina emergente che manipola i fenomeni ottici su scala microscopica. Ha portato nuove soluzioni tecniche a dispositivi e tecnologie ottiche come le lenti AR. Per soddisfare le esigenze del settore e promuovere l'implementazione dei risultati della ricerca scientifica, ci concentriamo sulla ricerca e lo sviluppo di prodotti come guide d'onda ottiche diffrattive AR, elementi ottici diffrattivi e dispositivi ottici metamateriali. La svolta tecnologica da 0 a 1 nei modelli di nano-impronta di fascia alta in Cina ha colmato il divario nella catena industriale AR nazionale.   Combinando la forza della tecnologia micro-nano ottica con le perfette proprietà dei materiali, sono stati creati questi occhiali AR in carburo di silicio ultra-sottili che sono usciti dal laboratorio per entrare nella visione del pubblico.   A prima vista, questo paio di occhiali non sembra diverso da quelli normali. Ma dopo averli indossati, si ha la sensazione che siano ancora più sottili e leggeri degli occhiali normali solitamente indossati.             Più leggeri e più chiari     Questo paio di occhiali rende la fantascienza realtà     Uno scenario applicativo vivido: "Indossa gli occhiali AR e gli altri potrebbero vederti solo seduto. In realtà, stai già guardando un film." "Se viene aggiunta la funzione interattiva, quando guardi le persone intorno a te, i loro nomi e le loro informazioni appariranno vicino alle loro teste, permettendoti di dire addio per sempre alla cecità facciale. Indossando questi occhiali, puoi riconoscere tutti e anche ogni pianta e fiore."   Immagina un paio di lenti per occhiali AR con un peso di soli 5,4 grammi e uno spessore di soli 0,55 millimetri. Sono quasi leggeri come gli occhiali da sole che indossi di solito. A differenza delle tradizionali lenti in vetro ad alto indice di rifrazione multistrato, grazie all'indice di rifrazione ultra-elevato del materiale in carburo di silicio, questa nuova tecnologia può completare attività di visualizzazione a colori con un solo strato di guida d'onda. Questo non solo riduce significativamente il peso delle lenti, ma comprime ulteriormente il volume attraverso la tecnologia di confezionamento ultra-sottile, facendo sì che chi le indossa ne senta a malapena la presenza.   Dopo aver indossato questi occhiali AR, ti sentirai come se fossi entrato in un mondo completamente nuovo, perché possono sovrapporre immagini virtuali chiare ed estese sopra l'ambiente reale, proprio come passare da una piccola finestra a una grande porta. La guida d'onda in carburo di silicio a strato singolo può teoricamente supportare l'imaging a colori di 80 gradi, superando di gran lunga l'angolo di campo visivo a colori massimo di 40 gradi che il vetro ad alto indice di rifrazione tradizionale può fornire. Un campo visivo più ampio significa una migliore immersione ed esperienza. Che si tratti delle scene fantastiche in un gioco o della visualizzazione dei dati al lavoro, porterà un'esperienza visiva senza precedenti.             Per quanto riguarda la preoccupazione di molte persone per il fenomeno del "motivo arcobaleno", questa volta introduciamo la soluzione. Il motivo arcobaleno si verifica in realtà perché la luce ambientale che passa attraverso la superficie della guida d'onda subisce l'effetto di diffrazione, creando un effetto simile all'arcobaleno. Progettando con precisione la struttura della guida d'onda, questo problema è stato completamente eliminato, presentando agli utenti un'immagine pulita e chiara. Allo stesso tempo, sfruttando l'eccellente conducibilità termica del materiale in carburo di silicio, questo paio di occhiali utilizza in modo innovativo le lenti per la dissipazione del calore, migliorando significativamente l'efficienza di dissipazione del calore, rendendo la visualizzazione a colori a pieno schermo non più un'aspettativa irrealistica.   Nel frattempo, a differenza dei modelli precedenti che richiedevano più strati di guide d'onda per ottenere effetti a colori, questi occhiali AR in carburo di silicio necessitano solo di una guida d'onda per presentare una ricca varietà di contenuti. Inoltre, elimina in modo innovativo la necessità di un vetro di copertura. Questo semplifica notevolmente il processo di produzione e consente a più persone di godere della comodità offerta da questa tecnologia all'avanguardia.   Poiché sempre più soluzioni innovative simili continuano a emergere, possiamo prevedere che nel prossimo futuro, la tecnologia AR si integrerà veramente nella vita quotidiana, inaugurando una nuova era piena di possibilità illimitate. Che si tratti di istruzione, assistenza sanitaria, intrattenimento o settori industriali, gli occhiali AR diventeranno il ponte che collega il mondo digitale e quello reale.   Per quanto riguarda gli occhiali AR in carburo di silicio, hai altre domande?   Q1: Quali sono le differenze tra gli occhiali AR in carburo di silicio rilasciati questa volta e Apple Vision Pro?   A1: Vision Pro è un prodotto di realtà mista (MR) che combina VR e AR. È relativamente ingombrante. A causa della sua dipendenza dalle fotocamere per importare immagini esterne, può causare distorsioni o vertigini. Al contrario, gli occhiali AR sono progettati con lenti trasparenti, che presentano principalmente il mondo reale e aggiungono elementi virtuali solo quando necessario, riducendo la sensazione di vertigini e cercando un'esperienza di utilizzo più leggera e confortevole.     Q2: Le persone con miopia possono indossare occhiali AR? Le lenti in carburo di silicio possono essere compatibili con le funzioni AR e la correzione della miopia?   A2: Esistono vari modi per correggere la miopia, come adattare la lente a stretto contatto con la lente miope o utilizzare nuove tecnologie come le lenti di Fresnel. Il nostro obiettivo finale in futuro è personalizzare le soluzioni in base alle esigenze individuali.   Q3: Il materiale SiC (carburo di silicio) è costoso? Le persone possono permettersi gli occhiali realizzati con questo materiale?   A3: Sebbene il prezzo attuale delle lenti in carburo di silicio sia relativamente alto, ad esempio, una lente da quattro pollici che utilizziamo per realizzare le lenti costa circa duemila o tremila yuan e una lente da sei pollici costa circa tremila o quattromila yuan. Tuttavia, poiché la tecnologia diventa più matura e si raggiunge la produzione su larga scala, si prevede che il prezzo delle lenti in carburo di silicio diminuirà significativamente in futuro.   Ad esempio, attualmente utilizziamo luci a LED. Il substrato utilizzato nelle lampadine a LED è lo zaffiro. Lo zaffiro era originariamente molto costoso, ma il suo prezzo attuale è sceso da diverse migliaia di yuan a poche decine di yuan. Se i nostri occhiali AR in carburo di silicio possono essere ampiamente adottati, con una produzione annua di diverse centinaia di migliaia o diversi milioni di pezzi, credo che anche il loro prezzo scenderà da diverse migliaia di yuan a diverse centinaia di yuan e forse un giorno potrebbe anche raggiungere poche decine di yuan.     Conclusione   In qualità di innovatore nel campo dei dispositivi fotonici in carburo di silicio, ZMSH è specializzata nella ricerca e sviluppo e nella produzione di massa di superlenti 4H-SiC e tecnologie di guida d'onda AR. Sfruttando i processi di litografia nanoimpronta sviluppati internamente e le capacità di elaborazione a livello di wafer, forniamo lenti AR in carburo di silicio con elevata conducibilità termica (120 W/m·K), profili ultra-sottili (0,55 mm) e prestazioni di visualizzazione senza arcobaleno, adatte per applicazioni come l'ispezione industriale e la chirurgia medica. Supportiamo la personalizzazione completa del processo, che va dalla selezione dei materiali (ad esempio, wafer SiC da 6 pollici) alla progettazione ottica e, tramite la tecnologia di confezionamento a livello di wafer, otteniamo un miglioramento di 100 volte nelle prestazioni di dissipazione del calore. Collaborando con produttori leader come Tianke Heada, guidiamo la produzione di massa di substrati di grandi dimensioni da 8 pollici, aiutando i clienti a ridurre i costi dei materiali del 40%.     Substrato SiC di ZMSH tipo 4H-semi       * Vi preghiamo di contattarci per eventuali problemi di copyright e li risolveremo prontamente.      

Rubino sintetico a base di laser Una pietra angolare dell'innovazione del laser       I laser sono oggi strumenti fondamentali in vari settori, dalla sanità e dalle comunicazioni all'automazione industriale e alla scoperta scientifica.Illaser di rubinoLa Commissione ha adottato una proposta di regolamento (CE) del Consiglio che modifica il regolamento (CE) n.primo sistema laser dimostrato con successoIl suo nucleo è ilcon una lunghezza di 20 mm o più ma non superiore a 20 mmQuesto articolo approfondisce la scienza dietro le barre laser rubino, la loro struttura, i principi di funzionamento,e il loro significato duraturo nella tecnologia laser.   1.Cos'è un laser rubino? Abastoncino laser di rubinoè un cristallo cilindrico costituito darubino sintetico, che è essenzialmenteossido di alluminio (Al2O3)dopato con una piccola concentrazione diioni di cromo (Cr3+)Mentre l'Al2O3 puro è trasparente, l'aggiunta di cromo conferisce al rubino la sua caratteristica tonalità rossa o rosa e, cosa più importante, crea i centri attivi necessari per l'azione del laser. In un sistema laser, ilmezzo attivoè il materiale responsabile dell'amplificazione della luce attraverso il processo diemissione stimolataNei laser a rubino, la canna di rubino sintetico funge da mezzo attivo, assorbendo energia e convertendola in luce rossa intensa e coerente. 2.Struttura fisica della canna laser rubino Le barre laser rubino sono tipicamente fabbricate indi forma cilindrica, con diametri che vanno da pochi millimetri a 10 mm e lunghezze comprese tra 30 e 150 mm a seconda delle esigenze di applicazione.Questa geometria ottimizza la riflessione interna della luce e il guadagno all'interno della cavità del laser.   La concentrazione di doping diGli ioni Cr3+ sono generalmente intorno allo 0,05%, un livello accuratamente calibrato che bilancia l'efficienza di assorbimento e l'emissione di luce.sostituzione di alcuni atomi di alluminio nel reticolo di zaffiro per formare i centri laser. 3Principio di funzionamento della canna laser rubino 3.1Escitazione degli ioni di cromo Il laser rubino è unlaser a stato solido pompato con torciaQuando la luce ad alta energia di una torcia a xenone irradia la canna di rubino, laGli ioni Cr3+ assorbono i fotoniQuesto processo di eccitazione eleva gli elettroni a livelli di energia più elevati. 3.2Stato metastabile e inversione della popolazione Dopo eccitazione, gli elettroni negli ioni Cr3+ scendono astato metastabileQuesto ritardo consente l'accumulo di una quantità diinversione della popolazione- una condizione in cui più elettroni occupano lo stato eccitato rispetto allo stato di base. 3.3 Emissioni e uscite laser stimolate Quando un fotone della lunghezza d'onda corretta (694,3 nm, rosso intenso) interagisce con un ione Cr3+ eccitato, innesca l'emissione di un secondo fotone in fase e direzione perfette.luce coerenteQuesta reazione a catena di generazione di fotoni produce il potente raggio laser. 3.4Risonatore ottico e amplificazione La barra di rubino è collocata tra due specchi che formano uncavità ottica risonanteUn specchio è completamente riflettente e l'altro è parzialmente trasmissibile.fino a quando la luce coerente non esce come raggio laser stretto dall'accoppiatore di uscita. 4.Ruolo pionieristico nella storia del laser Il laser rubino ha fatto la storia nel1960, quando fisicoTheodore MaimanIl primo dispositivo a trasformare il concetto teorico del LASER (Amplificazione della luce da emissioni di radiazioni stimolateQuesta scoperta ha gettato le basi per decenni di innovazione ottica e ha posizionato il laser rubino come il laser piùbase di tutte le tecnologie laser. 5Vantaggi e svantaggi dei laser rubino 5.1 Vantaggi I.Disegno sempliceI laser Ruby sono strutturalmente semplici, rendendoli accessibili per l'istruzione, la prototipazione e la ricerca. II.Medio a stato solido resistente Il rubino sintetico è meccanicamente robusto, chimicamente stabile e meno sensibile alle condizioni ambientali rispetto ai laser a gas o a coloranti. iii.Ottima qualità del raggioProduce un fascio rosso coerente e strettamente collimato ad alta risoluzione spaziale, ideale per l'olografia e per alcune applicazioni mediche. iv.Importanza storicaI laser ruby rappresentano una pietra miliare tecnologica e rimangono un simbolo dell'innovazione laser. 6Applicazioni dei laser ruby Sebbene superati dai moderni tipi di laser come Nd:YAG, laser a fibra o diodi, i laser rubino sono ancora utilizzati in aree di nicchia in cui la loro lunghezza d'onda specifica e l'uscita pulsata sono vantaggiose: HolografiaUna luce rossa coerente e stabile è ideale per registrare con grande precisione i modelli di interferenza. Dermatologia medicaI laser rubino sono stati utilizzati perrimozione del tatuaggio,trattamento della pigmentazione, erinfrescamento della pellea causa dei loro impulsi brevi e ad alta energia. Ricerca scientifica dei materialiUtilizzato in studi che coinvolgono l'interazione luce-materia, la rottura indotta dal laser e gli esperimenti di riscaldamento pulsato. LIDAR e rangefindingGli impulsi rossi ad alta energia sono efficaci per misurare lunghe distanze e rilevare le superfici con precisione. Conclusioni Ilcon una lunghezza di 20 mm o più ma non superiore a 20 mmSfruttando la dinamica energetica dello zaffiro dopato di cromo,ha permesso la prima dimostrazione di successo dell'amplificazione della luce coerenteMentre le nuove tecnologie hanno preso il loro posto nelle applicazioni tradizionali, l'influenza del laser rubino persiste sia nel patrimonio scientifico che nei casi di utilizzo specializzati.Non serve solo come strumento funzionale, ma anche come simbolo di ingegno scientifico e dell'inizio dell'era del laser..

Nota relativa ai laser ad alta energia e ai componenti ottici SiC   Perché il carburo di silicio per l'ottica laser ad alta energia?   I cristalli di carburo di silicio (SiC) possono resistere a temperature fino a1600 °C, hanno un'elevata durezza, presentano deformazioni minime ad alte temperature e offrono un'eccellente trasparenza daluce rossa visibile a infrarossiQueste proprietà rendono il SiC unmateriale idealepercon una lunghezza massima di 20 mm o più,riflettori ottici,ottiche collimatrici, efinestre di trasmissione.     Cambiamento del panorama della progettazione del laser ad alta energia   In passato, la maggior parte dei sistemi laser ad alta potenza si basava sulaser a fibra ad impulso ultrashortolaser di messa a fuoco basati su riflettori su larga scalaTuttavia, queste impostazioni spesso soffrivano didirezionalità limitata del fascio,densità energetica, ecarico termico.   Recenti tendenze nella domanda di sviluppo di sistemi laser: Maggiore produzione energetica Propagazione del fascio a lungo raggio Divergenza e collimazione del fascio più strette Moduli ottici leggeri e compatti   L'ottica basata sul SiC sta ora guadagnando terreno come soluzione a queste esigenze in continua evoluzionela crescita cristallina e la fabbricazione ultra-precisetecnologie.     L'ottica SiC: dalla teoria all'applicazione   Con la maturazione della lavorazione dei componenti di SiCoptica a cristalli di diamantiIl futuro sembra promettente perdiffusione su scala industriale.     Incrocio con l'ottica AR e le sfide della nanostruttura Le sfide della microfabricazione nell'ottica laser SiC sono notevolmente simili a quelleGuida d'onda AR a base di SiC:       Tutto acceso.Wafer SiC da 4 / 6 / 8 pollicicon:   Creareantiriflesso (AR)nanostrutture Miglioramentoefficienza di trasmissione o di riflessione Modellazionestrutture a griglia a lunghezza d'onda inferiore Periodicità 100 ∼ 500 nm Precisione della profondità in scala nanometrica   Non è un compito facile, soprattutto su un materiale comeduro e chimicamente inertecome SiC.   Paesaggio globale della ricerca Istituzioni qualiWestlake University,Harvard, e altri hanno iniziato ad esplorare questo campo.     Uno degli ostacoli piu' grandi?Anche se laWafer a base di SiCsono convenienti,Come si fanno le nanostrutture periodiche sub-microniche?su un materiale così duro senza distruggerlo?     Riproduzione: Etching SiCUn decennio fa Più di dieci anni faa)Wafer SiC da 4 pollicicosto superiore10, 000 RMBMa indovinate, ha funzionato.     Abbiamo raggiuntostrutture antiriflesso (AR) a lunghezza d'ondasul SiC che ha ridotto la riflettività superficiale di oltre30%¢senza utilizzare strumenti di fotolitografia.

Un'introduzione alle tecniche di deposizione per epitassia nella produzione di semiconduttori   Nella lavorazione dei semiconduttori, fotolitografiaFase 3: Reazione superficiale e crescita del filmincisione sono spesso le fasi più comunemente discusse. Ma proprio accanto a loro c'è un'altra categoria cruciale: deposizione per epitassiaMEMS   Perché questi processi di deposizione sono essenziali nella produzione di chip? Ecco un'analogia: immagina una piadina semplice e quadrata. Senza alcun condimento, è insipida e insignificante. Alcune persone preferiscono mettere il burro di arachidi sulla superficie; altri la preferiscono dolce e spalmata di sciroppo. Questi rivestimenti cambiano radicalmente il gusto e il carattere della piadina. In questa analogia, la piadina rappresenta il materiale bersaglio, e il rivestimento rappresenta uno strato funzionale. Proprio come diversi condimenti creano sapori diversi, diversi film depositati conferiscono proprietà elettriche o ottiche completamente diverse al wafer di base.   Nella fabbricazione di semiconduttori, un'ampia gamma di strati funzionali vengono depositati sui wafer per costruire dispositivi. Ogni tipo di strato richiede un metodo di deposizione specifico. In questo articolo, introduciamo brevemente diverse tecniche di deposizione ampiamente utilizzate, tra cui: MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition - Deposizione chimica da vapore organometallico) . PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition - Deposizione chimica da vapore assistita da plasma)     1. Deposizione chimica da vapore organometallico (MOCVD)   MOCVD è una tecnica fondamentale per la deposizione di strati epitassiali di semiconduttori di alta qualità. Questi film monocristallini fungono da strati attivi in LED, laser e altri dispositivi ad alte prestazioni.       Un sistema MOCVD standard è composto da cinque sottosistemi principali, ognuno dei quali svolge un ruolo essenziale e coordinato per garantire la sicurezza, la precisione e la riproducibilità del processo di crescita: (1) Sistema di erogazione del gas Questo sottosistema controlla con precisione il flusso, la tempistica e il rapporto dei vari gas di processo introdotti nel reattore. Include:Linee di gas vettore (comunemente N₂ o H₂)Linee di alimentazione dei precursori organometallici, spesso tramite bollitori o vaporizzatoriFonti di gas idruro (ad esempio, NH₃, AsH₃, PH₃)Collettori di commutazione del gas             per il controllo dei percorsi di crescita/spurgo (2) Sistema del reattore , che sono essenziali per l'avvio del processo di sputtering.Un suscettore in grafite rivestito in SiC , che sono essenziali per l'avvio del processo di sputtering.Un sistema di riscaldamento (ad esempio, riscaldatori RF o resistivi) per controllare la temperatura del substratoSensori di temperatura (termocoppie o pirometri IR)Finestre ottiche per diagnostica in situSistemi automatizzati di movimentazione dei wafer     per un efficiente carico/scarico del substrato(3) Sistema di controllo del processo L'intero processo di crescita è gestito da una combinazione di: Controller logici programmabili (PLC) Controller di flusso massico (MFC) , che sono essenziali per l'avvio del processo di sputtering.Un computer host per la gestione delle ricette e il monitoraggio in tempo reale   Questi sistemi garantiscono un controllo preciso della temperatura, delle portate e della tempistica in ogni fase del processo. (4) Sistema di monitoraggio in situ Per mantenere la qualità e la consistenza del film, vengono integrati strumenti di monitoraggio in tempo reale, come:Sistemi di riflettometria riduce la variazione dello strato limite, migliorando ulteriormente spessore dello strato epitassiale e della velocità di crescitaSensori di curvatura del wafer per rilevare stress o curvaturePirometri a infrarossi con compensazione della riflettività per una misurazione accurata della temperatura   Questi strumenti consentono regolazioni immediate del processo, migliorando l'uniformità e la qualità del materiale. (5) Sistema di abbattimento degli scarichi I sottoprodotti tossici e piroforici generati durante il processo, come arsina o fosfina, devono essere neutralizzati. Il sistema di scarico in genere include: Scrubber a bruciatore Ossidatori termici Scrubber chimici     Questi garantiscono la conformità agli standard di sicurezza e ambientali.   Configurazione del reattore Close-Coupled Showerhead (CCS)Molti sistemi MOCVD avanzati adottano un design Close-Coupled Showerhead (CCS) , in particolare per l'epitassia a base di GaN. In questa configurazione, una piastra a soffione inietta i gas del gruppo III e del gruppo V separatamente ma in stretta prossimità del substrato rotante.Questo riduce al minimo le reazioni parassite in fase gassosa e migliora l'efficienza di utilizzo dei precursori. La breve distanza tra il soffione e il wafer garantisce una distribuzione uniforme del gas sulla superficie del wafer. Nel frattempo, la rotazione del suscettore riduce la variazione dello strato limite, migliorando ulteriormente l'uniformità dello spessore dello strato epitassiale         .   Magnetron SputteringIl magnetron sputtering è una tecnica di deposizione fisica da vapore (PVD) ampiamente utilizzata per la fabbricazione di strati funzionali e rivestimenti superficiali. Impiega un campo magnetico per migliorare l'espulsione di atomi o molecole da un materiale bersaglio, che vengono poi depositati su un             substrato   per formare un film sottile. Questo metodo è ampiamente applicato nella produzione di dispositivi a semiconduttore, rivestimenti ottici, film ceramici e altro ancora. Principio di funzionamento del magnetron sputteringSelezione del materiale bersaglioIl bersagliofabbricazione di semiconduttorimetallofabbricazione di semiconduttorilegafabbricazione di semiconduttoriossido, un nitruroMEMS   catodo magnetron .Ambiente sottovuotoIl processo di sputtering viene condotto in condizioni di alto vuotoFase 3: Reazione superficiale e crescita del film, e l'   uniformità del film depositato.Generazione di plasmaUn gas inerte, tipicamente argon (Ar), viene introdotto nella camera e ionizzato per formare un plasmaFase 3: Reazione superficiale e crescita del filmioni Ar⁺ con carica positiva ed   elettroni liberi , che sono essenziali per l'avvio del processo di sputtering.Applicazione del campo magneticoUn campo magnetico viene applicato vicino alla superficie del bersaglio. Questo campo magnetico intrappola gli elettroni vicino al bersaglio, aumentando la loro lunghezza del percorso e migliorando l'efficienza di ionizzazione, portando a una regione di plasma densoMEMS   plasma magnetron .Processo di sputteringGli ioni Ar⁺ vengono accelerati verso la superficie del bersaglio caricata negativamente, bombardandola e staccando gli atomi dal bersaglio tramite trasferimento di quantità di motoMEMS     . .Deposizione chimica da vapore assistita da plasma (PECVD)La fabbricazione di semiconduttori è una tecnica ampiamente utilizzata per depositare una varietà di film sottili funzionali, come fotovoltaica, nitruro di silicio (SiNx)   e biossido di silicio (SiO₂). Di seguito è mostrato uno schema di un tipico sistema PECVD.Principio di funzionamentoNella PECVD, i precursori gassosi contenenti gli elementi del film desiderati vengono introdotti in una camera di deposizione sottovuoto. Una scarica a bagliore viene generata utilizzando una sorgente di alimentazione esterna, che eccita i gas in uno stato di plasma. Le specie reattive nel plasma subiscono MEMS , portando alla formazione di un film solido sulla superficie del substrato. L'eccitazione del plasma può essere ottenuta utilizzando diverse sorgenti di energia, tra cui: Eccitazione a radiofrequenza (RF) , Eccitazione a corrente continua (CC) ad alta tensioneEccitazione a impulsiEccitazione a microondeLa PECVD consente la crescita di film con uniformità eccellente sia nello spessore che nella composizione. Inoltre, questa tecnica fornisce forte adesione del film e supporta elevati tassi di deposizione     a temperature del substrato relativamente basse   , rendendola adatta per applicazioni sensibili alla temperatura.Meccanismo di deposizioneIl processo di formazione del film PECVD prevede in genere tre passaggi chiave:Fase 1: Generazione del plasma Sotto l'influenza di un campo elettromagnetico, viene avviata una scarica a bagliore, formando un plasma. Gli elettroni ad alta energia collidono con le molecole di gas precursore, avviando fabbricazione di semiconduttori che scompongono i gas in fotovoltaica, MEMS   e specie attive.Fase 2: Trasporto e reazioni secondarie   I prodotti della reazione primaria migrano verso il substrato. Durante questo trasporto, si verificano reazioni secondarie tra le specie attive, generando intermedi aggiuntivi o composti che formano il film.Fase 3: Reazione superficiale e crescita del film Quando raggiungono la superficie del substrato, sia le specie primarie che le specie secondarie vengono assorbite   e reagiscono chimicamente con la superficie, formando un film solido. Contemporaneamente, i sottoprodotti volatilifabbricazione di semiconduttoriQuesto processo in più fasi consente un controllo preciso sulle proprietà del film come fabbricazione di semiconduttori, fotovoltaica, composizione chimica e fabbricazione di semiconduttori—rendendo la PECVD una tecnologia fondamentale nella fabbricazione di semiconduttori, fotovoltaica, MEMS