رقائق كوارتز منصهرة عالية النقاء لأشباه الموصلات، وتطبيقات الفوتونيات البصرية 2 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة

وصف مختصر:

الكوارتز المنصهر—يُعرف أيضاً باسمالسيليكا المنصهرةالكوارتز المنصهر هو الشكل غير البلوري (غير المتبلور) لثاني أكسيد السيليكون (SiO₂). على عكس زجاج البوروسيليكات أو أنواع الزجاج الصناعي الأخرى، لا يحتوي الكوارتز المنصهر على أي شوائب أو إضافات، مما يوفر تركيبة كيميائية نقية من SiO₂. وهو مشهور بنفاذيته الضوئية الاستثنائية عبر طيفي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، متفوقًا بذلك على مواد الزجاج التقليدية.


سمات

لمحة عامة عن زجاج الكوارتز

تُشكّل رقائق الكوارتز العمود الفقري للعديد من الأجهزة الحديثة التي تُحرّك عالمنا الرقمي اليوم. فمن أنظمة الملاحة في هاتفك الذكي إلى البنية التحتية لمحطات الجيل الخامس، يُوفّر الكوارتز بهدوء الاستقرار والنقاء والدقة اللازمة للإلكترونيات والضوئيات عالية الأداء. وسواءً أكان يدعم الدوائر المرنة، أو يُمكّن مستشعرات الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، أو يُشكّل أساس الحوسبة الكمومية، فإنّ خصائص الكوارتز الفريدة تجعله عنصرًا لا غنى عنه في مختلف الصناعات.

السيليكا المنصهرة أو الكوارتز المنصهر هي الطور غير المتبلور للكوارتز (SiO2). على عكس زجاج البوروسيليكات، لا تحتوي السيليكا المنصهرة على أي إضافات؛ لذا فهي موجودة في صورتها النقية، SiO2. تتميز السيليكا المنصهرة بنفاذية أعلى في نطاق الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية مقارنةً بالزجاج العادي. تُنتج السيليكا المنصهرة عن طريق صهر وإعادة تجميد SiO2 فائق النقاء. أما السيليكا المنصهرة الاصطناعية، فتُصنع من مواد كيميائية أولية غنية بالسيليكون، مثل SiCl4، والتي تُحوّل إلى غاز ثم تُؤكسد في جو من الهيدروجين والأكسجين. في هذه الحالة، يُصهر غبار SiO2 الناتج مع السيليكا على ركيزة. تُقطع كتل السيليكا المنصهرة إلى رقائق، ثم تُصقل هذه الرقائق في النهاية.

الميزات والفوائد الرئيسية لرقاقة زجاج الكوارتز

  • نقاء فائق (≥99.99% SiO2)
    مثالية لعمليات أشباه الموصلات والفوتونيات فائقة النظافة حيث يجب تقليل تلوث المواد إلى الحد الأدنى.

  • نطاق تشغيل حراري واسع
    يحافظ على السلامة الهيكلية من درجات الحرارة المنخفضة للغاية حتى أكثر من 1100 درجة مئوية دون تشوه أو تدهور.

  • نفاذية فائقة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء
    يوفر وضوحًا بصريًا ممتازًا من الأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUV) وحتى الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، مما يدعم التطبيقات البصرية الدقيقة.

  • معامل تمدد حراري منخفض
    يعزز استقرار الأبعاد في ظل تقلبات درجات الحرارة، مما يقلل الإجهاد ويحسن موثوقية العملية.

  • مقاومة كيميائية فائقة
    خامل تجاه معظم الأحماض والقلويات والمذيبات - مما يجعله مناسبًا تمامًا للبيئات الكيميائية العدوانية.

  • مرونة تشطيب السطح
    متوفر بتشطيبات مصقولة فائقة النعومة من جانب واحد أو من جانبين، ومتوافق مع متطلبات الفوتونيات وأنظمة MEMS.

عملية تصنيع رقاقة زجاج الكوارتز

يتم إنتاج رقائق الكوارتز المنصهر عبر سلسلة من الخطوات الدقيقة والمضبوطة:

  1. اختيار المواد الخام
    اختيار مصادر الكوارتز الطبيعي عالي النقاء أو مصادر SiO₂ الاصطناعية.

  2. الانصهار والانصهار
    يتم صهر الكوارتز عند درجة حرارة 2000 درجة مئوية تقريبًا في أفران كهربائية تحت جو متحكم فيه لإزالة الشوائب والفقاعات.

  3. تشكيل الكتل
    يتم تبريد السيليكا المنصهرة إلى كتل صلبة أو سبائك.

  4. تقطيع رقائق الويفر
    تُستخدم مناشير دقيقة من الماس أو الأسلاك لتقطيع السبائك إلى رقائق خام.

  5. التلميع والصقل
    يتم تسوية كلا السطحين وصقلهما لتلبية المواصفات البصرية والسمك والخشونة الدقيقة.

  6. التنظيف والتفتيش
    يتم تنظيف الرقائق في غرف نظيفة من فئة ISO 100/1000 وتخضع لفحص دقيق للكشف عن العيوب والمطابقة الأبعاد.

خصائص رقاقة زجاج الكوارتز

المواصفات وحدة 4" 6" 8" 10" 12 بوصة
القطر / الحجم (أو المربع) mm 100 150 200 250 300
التسامح (±) mm 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
سماكة mm 0.10 أو أكثر 0.30 أو أكثر 0.40 أو أكثر 0.50 أو أكثر 0.50 أو أكثر
شقة مرجعية أساسية mm 32.5 57.5 شبه مشقوق شبه مشقوق شبه مشقوق
LTV (5 مم × 5 مم) ميكرومتر < 0.5 < 0.5 < 0.5 < 0.5 < 0.5
TTV ميكرومتر < 2 < 3 < 3 أقل من 5 أقل من 5
قَوس ميكرومتر ±20 ±30 ±40 ±40 ±40
الالتواء ميكرومتر ≤ 30 ≤ 40 ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50
حجم الورم (5 مم × 5 مم) < 0.4 ميكرومتر % ≥95% ≥95% ≥95% ≥95% ≥95%
تقريب الحواف mm متوافق مع معيار SEMI M1.2 / راجع IEC62276
نوع السطح مصقول من جانب واحد / مصقول من الجانبين
جانب مصقول Ra nm ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
معايير الجانب الخلفي ميكرومتر عام 0.2-0.7 أو مخصص

الكوارتز مقابل المواد الشفافة الأخرى

ملكية زجاج الكوارتز زجاج البوروسيليكات الياقوت زجاج قياسي
أقصى درجة حرارة تشغيل حوالي 1100 درجة مئوية حوالي 500 درجة مئوية حوالي 2000 درجة مئوية حوالي 200 درجة مئوية
نفاذية الأشعة فوق البنفسجية ممتاز (JGS1) فقير جيد سيء جداً
المقاومة الكيميائية ممتاز معتدل ممتاز فقير
نقاء مرتفع للغاية منخفض إلى متوسط عالي قليل
التمدد الحراري منخفض جداً معتدل قليل عالي
يكلف متوسط ​​إلى مرتفع قليل عالي منخفض جداً

الأسئلة الشائعة حول رقائق زجاج الكوارتز

س1: ما الفرق بين الكوارتز المنصهر والسيليكا المنصهرة؟
على الرغم من أن كليهما شكلان غير متبلورين من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، إلا أن الكوارتز المنصهر عادةً ما يُستخرج من مصادر كوارتز طبيعية، بينما تُنتج السيليكا المنصهرة صناعيًا. من الناحية الوظيفية، يقدمان أداءً متقاربًا، لكن السيليكا المنصهرة قد تتميز بنقاء وتجانس أعلى قليلًا.

س2: هل يمكن استخدام رقائق الكوارتز المنصهر في بيئات الفراغ العالي؟
نعم. نظرًا لخصائصها المنخفضة في إطلاق الغازات ومقاومتها الحرارية العالية، فإن رقائق الكوارتز المنصهرة ممتازة لأنظمة الفراغ وتطبيقات الفضاء الجوي.

س3: هل هذه الرقائق مناسبة لتطبيقات الليزر بالأشعة فوق البنفسجية العميقة؟
بالتأكيد. يتميز الكوارتز المنصهر بنفاذية عالية تصل إلى حوالي 185 نانومتر، مما يجعله مثالياً لبصريات الأشعة فوق البنفسجية العميقة، وأقنعة الطباعة الحجرية، وأنظمة ليزر الإكسيمر.

س4: هل تدعمون تصنيع الرقائق المخصصة؟
نعم. نحن نقدم خدمة التخصيص الكاملة بما في ذلك القطر والسماكة وجودة السطح والأسطح المستوية/الشقوق والنقش بالليزر، بناءً على متطلبات التطبيق الخاصة بك.

معلومات عنا

تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة بتقنيات متطورة. تخدم منتجاتنا قطاعات الإلكترونيات البصرية والإلكترونيات الاستهلاكية والقطاع العسكري. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وتقنية LT، وكربيد السيليكون (SIC)، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصلة. بفضل خبرتنا الواسعة ومعداتنا المتطورة، نتفوق في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لنكون شركة رائدة في مجال المواد الكهروضوئية عالية التقنية.

 

رقاقة ياقوت خام عالية النقاء، ركيزة ياقوت خام للمعالجة 5


  • سابق:
  • التالي:

  • اكتب رسالتك هنا وأرسلها إلينا