色带异质外延硅衬底的生产方法被描述为蓝宝石晶体的带状几何形状的边缘限定薄膜供给生长（ EFG）技术的发展。色带状晶体生长以用作异质外延硅衬底。的装置中，生长过程中，和所生长的带状的特征进行了描述。三带75毫米的宽度，同时增加。增长率为152和204毫米/小时之间。丝带的高百分比是免费的非取向晶粒的。在主缺陷的特点是“片”微空隙通常5-25微米的直径，和“分布式”微孔的直径通常为0.5-2微米。无显著差异在制作中的异质外延硅沉积在EFG和直拉生长的衬底设备观察。

氮化镓上使用开放管生长炉蓝宝石衬底上的外延生长已进行了研究后的层的属性衬底取向和输送气体的影响。已经发现，对于（0001 ）衬底，表面外观几乎是独立的掺杂水平的载气和的。对于（ 1 ¯ 102 ），而不是氢时，他是作为输送气体基材表面网格大大降低。当在GaN中掺杂有Zn和为（1 ¯ 102）衬底中Zn掺杂运行使用He作为传输气体所获得的最好的表面刻面也减少了。在电性能为（1 ¯ 102）衬底方面是最好的样品具有流动性大于400平方厘米​​Ⅴ-1秒-1和大约2× 1017厘米-3载流子浓度。该样本是未掺杂和使用他作为传输气体。最好的（0001）的样品也生长未掺杂与He作为输送气体，并且具有300cm2V -1秒-1下的流动性和在1× 18 cm -3以上载流子浓度。


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提出了一种有限元模型描述了通过梯度凝固法的熔融生长的圆柱形的蓝宝石单晶。这种模式的优点在于它能够准确地捕捉通过该系统与传热有关，而在它的计算需求依然疲弱复杂的物理现象。通过透明的晶相内部的辐射热输运占我们的配方，因为是流场在生长过程中不断变化的熔体细节。这两个浮力和表面张力梯度（马兰戈尼）驱动的对流效应考虑。结果表明，该热场中的熔融/结晶界面形状的电荷和操作参数，如晶体生长速率和炉内温度梯度很强的依赖性。

具体来说，有了这个系统，再加上通过晶相增强辐射冷却相关的大的潜热值，导致一个戏剧性的减少界面曲率和位置相对较高的增长率和浅炉梯度。此外，对热场的流体流动的影响的证明是不重要在本系统中，考虑到生长在大直径相对的坩埚时也是如此。这里报告的趋势与实验观察总协定。


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据GSC研究调查显示，蓝宝石的价格在2009年为9美元，保持微利，甚至低于传统行业利润，价格低，积极性不高有关蓝宝石制造商的扩张，蓝宝石能力开始下降，但在2010年LED背光产品渗透率大幅提升刺激下，蓝宝石基板市场需求的情况下，价格飞涨，导致在2011年经历了类似的光伏规划投资过热。

目前，2寸蓝宝石衬底的价格大降，预计大部分项目建设进度放缓。分析师预测2013年蓝宝石衬底项目至少停掉了50％。蓝宝石回归到理性的投资定位蓝宝石长晶炉大尺寸，高品质，低功耗，低劳动'的大型公斤，后期国产设备必须是为了价格竞争力相媲美的技术和足够的刺激了市场的采购热情再度。


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从白炽灯的禁令正式实施LED <<中国逐步降低荧光灯汞含量的路线图>>介绍>>颁布半导体照明节能产业规划，LED照明将取代传统的白炽灯和荧光灯的照明方式成为最重要的。照明市场的发展，同时也有一个最高增值蓝宝石和蓝宝石Danchang的静，炉市场的拉动作用。

纵观当前的蓝宝石泾丹炉市场，主要是由于蓝宝石长晶炉外国企业所掌握的技术和工艺，他们实行技术封锁，进口设备占了相当大的份额。中国企业突破技术封锁，蓝宝石长晶炉设备的本地化作出了重要贡献，取得了重大突破。


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发明目的是克服原有的缺点，提供了一个炉系统石长晶蓝宝石蓝宝石石长晶炉真空系统，以确保稳定的操作。

本实用新型的目的是实现：

蓝宝石石长晶炉真空系统包括真空信道，真空信道被连接到所述蓝宝石丹泾炉体，所述下端通过分子化合物分子泵连接到接收器，所述真空泵，所述真空管道，在分子泵配置栅极之间的旋转阀，复合分子泵连接到真空排气出口管的下端，所述真空排气出口管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀的后部排气管和真空出口被连接在所述真空排气旁通管，所述排气旁通管上设置有一第二电磁阀的道路上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本发明在真空系统中，复合分子泵，油扩散泵节省金属油的热身时间，同时避免在加热板的破损的紧急停机造成的损失和蓝宝石炉丹泾油气污染。蓝宝石长晶炉真空系统与蓝宝石长晶炉系统，可以保证稳定的经营优势。


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特别的蓝宝石长晶炉真空系统属于氧化铝蓝宝石单晶，具有熔点高，硬度高，导热性能好，广泛通过光学波段，作为一项重要的技术晶体材料，电绝缘性，耐酸，碱腐蚀等优点，所以被广泛应用于国防，军工，科研等一系列高科技领域，而在民用工业中也有大量的应用，如发光二极管，微电子电路，光传输的情绪，光波导器件和LED节能。

蓝宝石晶体有多种生产方法：提拉法（直拉单晶拉） ，泡生法（长粒凯氏定氮法）和温度梯度法等方法。但无论是什么样的生长方法中，晶体生长需要将空气抽净炉体，真空炉加热后，才在一定程度上，在炉中温度达到2050℃开始熔化的晶体的原料及其他原材料完全熔化，有一排的混合熔体的过程，这将是晶体生长，晶体生长结束后，需要逐渐冷却，直到它完全冷却完成之前。在这一系列过程中，炉绝缘材料，熔融的结晶产生大量的杂质和气体的排气炉，如果没有，它会影响晶体的质量，这就要求这些杂质的蓝宝石长晶真空炉系统和炉废气的真空系统。真空系统的质量的一个稳定的关系蓝宝石丹泾炉的安全运行和生产的晶体质量。拉挡板阀和金属油扩散泵中使用的真空系统的原始设计。金属油扩散泵的工作原理是加热板的真空油扩散泵的底部加热，真空加热的油蒸汽的进油，油蒸汽喷射器使用的角色将负压管内排出的空气分子以外的杂质。停止加热板损害常发生由于加热炉石长晶蓝宝石晶体生长过程中所造成中断，造成巨大的损失。虽然真空油蒸汽会污染蓝宝石长晶炉炉。这就需要一种安全可靠的真空系统的结构，以确保整个晶体生长过程中的稳定性。


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长晶炉产生的大量谐波电流，对长晶炉以及周围设备产生了严重的影响，具体如下：

1、谐波电流严重影响了长晶炉电源输出的电源质量，导致蓝宝石晶体的成品率低；

2、谐波电流占用了供电线路的容量，导致供电电缆发热温升很高，供电电缆的温升超过40度；

3、谐波电流对周围的设备产生严重影响，在未进行谐波治理时，整个车间的设备只能同时开启60%，否则导致供电电网跳闸；

4、 谐波电流导致用于隔离用的变压器烧坏。


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生产蓝宝石衬底所使用的蓝宝石长晶炉的炉电源采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成7KHz左右的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路为电感性加热炉。

在生产过程中长晶炉将产生大量谐波电流，主要为2、4、5、7、8次谐波，其中2次谐波约占70%。调功率系统的电流有效值和谐波含量也会有相应的变化：在小负荷工作时，视在电流为60A，电流谐波畸变率为110%；在大负荷工作时，视在电流为150A，电流谐波畸变率为76%。长晶炉在工作过程中将产生60A~120A左右的电流谐波。


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虽然亚洲国家积极扩增蓝宝石长晶产能规模,但各国产业发展趋势与现况差异甚大,有的以政府力量支持重点厂商发展,有的是电子或多晶硅领导大厂跨足投入,或是由LED相关厂商向上游整合,展现出多样的产业风貌,亦显示蓝宝石长晶产业已迈入高速成长、高度竞合的产业阶段。以下选取发展最为积极的韩国、中国大陆以及台湾的产业现况与趋势加以分析。

韩国蓝宝石长晶产业:韩国政府有鉴于国内蓝宝石单晶材料供应能力低落,且关键设备技术为美俄厂商所掌控,因此在2010年推动的十大重点材料开发计划 (World Premier Materials development program)中,选定LED蓝宝石单晶材料做为主要的研发项目,至2018年投入总资金将高达13,743亿韩元。在政府扶植特定厂商提升自有技术与产能优势下,韩国蓝宝石长晶厂商于2011年初产能规模即晋升为全球第一。韩国政府协助厂商于短期内突破美俄大厂的技术专利、快速大幅提升产能,不但引导其国内厂商切入高成长与高利润的新兴领域,更为韩国发展LED产业储备了扎实的材料供应能力。

观察个别厂商布局情况,如表一所示,以STC为产能规模扩增最大的厂商,除了获得韩国政府的资源挹注之外,其自行开发的Vertical Horizontal Gradient Freezing(VHGF)量产技术亦有利于扩充产能。此外,韩国蓝宝石产业亦进入并购与策略性入股的整合阶段,包括南韩东国制钢集团(Dongkuk Steel Mill)购并Astek成为韩国第二大蓝宝石长晶厂;LG Siltron因应集团所需,由蓝宝石切晶再跨入长晶领域;三星LED与日商住友化学合资设立蓝宝石长晶厂;多晶硅厂OCI引进美商设备大厂GT Solar的长晶炉设备,切入蓝宝石长晶业务;以及背光模块大厂Hansol Technics并购蓝宝石切晶厂Crystal On等。在韩国政策激励带动下,韩国厂商的积极卡位,已促使韩国的蓝宝石长晶产能迅速攀升至全球领导地位。


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以往蓝宝石长晶技术与产能规模,皆以美国与俄罗斯的少数厂商位居领导地位,形成寡占市场结构。然而亚洲各国厂商在大厂资源投注与政府重点支持下,产业投资热度提升、产能短期内大幅扩张,产业风貌亦随之出现剧烈变化。2009年前蓝宝石长晶产业长期由美商Rubicon与俄商Monocrystal所寡占,两者市占率高达50%以上。随着LED产业扩张且生产重心大幅移向亚洲区域,亚洲厂商开始积极跨入LED主要上游材料的蓝宝石长晶领域。

韩国蓝宝石长晶大厂Sapphire Technology Company (STC)在韩国政策性聚焦扶持下,扩厂动作最为积极,于2010年底月产能达76万mm,已超越以往具领先地位的美商Rubicon与俄商Monocrystal,取得全球第一的位置,并于2011年的扩产规划中持续领先,月产能达130万mm。前述三家厂商将成为全球率先突破100万mm产能规模的厂商,合计市占率将高达60%。而台湾的越峰(台聚光电)、鑫晶钻、中国大陆的云南蓝晶、韩国的Astek,其扩厂幅度皆高于相对保守的日厂Kyocera、Namiki以及法国材料大厂Saint-Gobain,预计亚洲厂商在2011年的产能排名将大幅提升。按国家别区分产能比例,可以更明显观察出全球蓝宝石长晶产业链正快速向亚洲区域移动的趋势。


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