蓝宝石介绍
蓝宝石材料在光电子领域的应用研究
蓝宝石材料在光电子领域的应用研究摘要：蓝宝石是一种重要的半导体材料，在光电子领域拥有广泛的应用。
本文将介绍蓝宝石材料的基本特性和制备方法，重点探讨其在光电子领域中的应用研究，包括光学器件、光通信和激光技术等方面的应用。
通过对蓝宝石材料在光电子领域的深入研究，可以进一步拓展其应用范围，提高光电子器件的性能和稳定性。
1. 引言蓝宝石是由氧化铝晶体结构组成的透明宝石，其具有高硬度、良好的光学性能和热导性能。
由于其结构的稳定性和优异的机械性能，蓝宝石材料在光电子领域得到了广泛的应用。
本文将介绍蓝宝石材料的基本特性和制备方法，并着重讨论其在光学器件、光通信和激光技术等方面的应用研究。
2. 蓝宝石材料的基本特性蓝宝石材料的化学式为Al2O3，具有类似钻石的结构，晶格常数约为4.759 Å。
蓝宝石的硬度为9，仅次于钻石，因此具有极高的耐磨性。
此外，蓝宝石具有良好的热传导性能和高抗化学腐蚀性能，能够在极端的环境下保持稳定。
3. 蓝宝石材料的制备方法蓝宝石材料的制备方法主要有两种：熔融法和水热法。
熔融法是通过将氧化铝和铝金属混合加热到高温，使其融化后再缓慢冷却形成蓝宝石晶体。
水热法则是将氧化铝和铝金属或铝盐加入水中，通过高温高压条件下的化学反应生成蓝宝石晶体。
这两种方法各有优劣，选择合适的制备方法可以得到高质量的蓝宝石材料。
4. 蓝宝石材料在光学器件中的应用蓝宝石具有优异的光学性能，可以在广泛波长范围内实现高透过率和低折射率。
因此，它被广泛应用于激光器、LED、光纤传感器等光学器件中。
例如，蓝宝石激光器具有窄线宽、高功率、长寿命等优点，被广泛应用于医疗、军事和科学研究领域。
此外，蓝宝石材料还可以制备光栅和光波导器件，用于光通信和光学传感器等领域。
5. 蓝宝石材料在光通信中的应用光通信是一种高速、高容量的通信技术，对光学器件的要求非常高。
蓝宝石材料的优异光学性能使其在光通信中得到了广泛应用。
例如，蓝宝石透镜具有良好的光学透过率和热传导性能，可以用于光纤通信系统中的调制器和解调器。
蓝宝石介绍PPT
563克拉的“印度之星”，可能是全世界最知名的星光蓝宝石。其 六射星光完美无缺，而且瑕疵极少，虽然色泽不够艳丽，但是也确实不 失为稀世珍宝。宝石的背面也呈现着几乎同样的星光。它三百多年前在 斯里兰卡矿场现身，曾是美国金融业巨子J.P. Morgan的珍藏，后来 Morgan把它捐给了美国自然史博物馆。 733克拉的“昆士兰黑星”是 全世界最大星光蓝宝石，1930年代在澳洲被发现。
蓝宝石都曾被认为具有医疗作用。据说红宝石可以治疗胆汁过多和 胃肠胀气，蓝宝石可以治疗眼疾。
Anna-Hu-Gaia系列蓝宝石钻石耳环
Van Cleef & Arpels梵克雅宝母亲节 Frivole 系列 蓝宝石珠宝
欧泊戒指
巴西玛瑙+欧泊 银链
Piaget 18K白金镶嵌钻石及贵果冻欧泊戒指 11.95克拉椭圆形贵黑 欧泊戒
蓝宝石与相似蓝色宝石、合成蓝色宝石的区别
与其相似的蓝色宝石有蓝色尖晶石、蓝色碧玺、蓝锆石、蓝色电气 石、蓝锥矿、蓝晶石、堇青石等。与其相似的合成宝石有合成蓝宝石、 合成尖晶石、含钴蓝玻璃。蓝色尖晶石：颜色均一，微带灰色，晶体呈 八面体，均质体，无二色性。蓝色碧玺：颜色为带绿蓝色，晶体为复三 方柱状，硬度、密度、折光率都较蓝宝石低，二色性极明显，双折射率 大。蓝锆石：经加热处理的锆石，颜色鲜艳，色散强，双折射率高。蓝 色电气石。多呈带绿的蓝色，有较多的裂纹和空管状气液包裹体。双折 射率大，在底刻面的棱面处可见双影。二色性极明显。蓝锥矿。世界唯 一产地是美国的加利福尼亚州。产量不大，粒度较小。蓝锥矿呈蓝到紫 色。折光率及密度均与蓝宝石相近，亦具强二色性。但它双折射率大 （0.04），色散强（0.044）。故以强色散的鲜艳外观及双折射率双影 和在短波紫外光中有亮蓝色荧光可以与蓝宝石区别合成蓝宝石：颜色均 一，洁净，包裹体稀少，有圆气泡，均质体。
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识1、蓝宝石介绍蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。
目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料.2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。
晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(SeedC rystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶体加工而成广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:1:C-Plane蓝宝石基板这是广大厂家普遍使用的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定.2:R-Plane或M-Plane蓝宝石基板主要用来生长非极性/半极性面GaN外延薄膜,以提高发光效率.通常在蓝宝石基板上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的，而c轴是GaN的极性轴，导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场，发光效率会因此降低，发展非极性面GaN 外延，克服这一物理现象，使发光效率提高。
蓝宝石有哪些介绍及象征意义
蓝宝石有哪些介绍及象征意义蓝色的蓝宝石是由于其中混有少量钛和铁杂质所致。
其实蓝宝石也有一定的象征意义的。
以下是店铺为大家整理的蓝宝石的介绍，希望你们喜欢。
蓝宝石的主要介绍蓝宝石(Sapphire)是刚玉宝石中除红宝石(Ruby)之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝(Al2O3)。
蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛(Ti)和铁(Fe)杂质所致。
蓝宝石的颜色，可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗石有多种颜色。
蓝宝石在泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨、中国山东昌乐，海南，重庆江津的石笋山均有发现，其中最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石，而缅甸是现今出产上等蓝宝石最多的地方。
蓝宝石最大的特点是颜色不均，可见平行六方柱面排列的，深浅不同的平直色带和生长纹。
聚片双晶发育，常见百叶窗式双晶纹。
裂理多沿双晶面裂开。
二色性强，世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外，亦因产地不同各具特色。
上世纪80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中，相继发现了许多蓝宝石矿床。
蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文Spphins，意思是蓝色。
属于刚玉族矿物，三方晶系。
宝石界将红宝石之外的各色宝石级刚玉都称为蓝宝石。
蓝宝石的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物。
实际上自然界中的宝石级刚玉除红色的称红宝石外，其余各种颜色如蓝色、淡蓝色、绿色、黄色、灰色、无色等，均称为蓝宝石，或称为彩蓝宝石，即在蓝宝石前加上颜色名，如粉蓝宝石。
蓝宝石的化学成分(AL2O3)，主要以Fe、Ti、致色。
刚玉中因含有铁(Fe)和钛(Ti)等微量元素，而呈现蓝、天蓝、淡蓝等颜色，其中以为浓而不黑的皇家蓝色和矢车菊色最好。
在弧面型切磨，内部富含与底面平行并定向排列的三组包体时，可以产生美丽的六射星光时，被称为"星光蓝宝石"。
蓝宝石的成分为氧化铝，因含微量元素钛(Ti4+)或铁(Fe2+)而呈蓝色。
属三方晶系，晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。
蓝宝石介绍
蓝宝石介绍常用晶体生长方法:Czochralski Method (柴氏拉晶法，又称为提拉法)：Pull from the melt.Kyropoulos Method (凯氏长晶法，又称为泡生法): Dip and turn.温度梯度法(TGT法)EFG Method (导模法，Edge Defined Film-fed Growth): Pull through die.热交换法(Heat Exchange Method，HEM)垂直水平温度梯度冷却法(Vertical Horiaontal Gradient Freezing，VHGF): 韩国Sapphire Technology Company (STC)技术。
ES2-GSA长晶法：美国Rubicon Technology Inc.技术。
由于钨钼具有耐高温、低污染等特性，被广泛用来做蓝宝石长晶炉的热场部件，包括钨坩埚/钼坩埚、发热体、钨筒、隔热屏、支撑、底座、籽晶杆、坩埚盖等。
发热体采用鸟笼结构钨发热体或者钨网发热体，有利于提供均匀稳定的温场。
化学式Al2O3相对分子质量101.96性状白色结晶性粉末。
无臭。
无味。
质极硬。
易吸潮而不潮解。
溶于浓硫酸，缓慢溶于碱液中形成氢氧化物，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。
相对密度(d204)4.0。
熔点约2000℃。
用途1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。
红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。
2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。
工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。
3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。
纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。
这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。
这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。
蓝宝石领先的半导体解决方案供应商
蓝宝石领先的半导体解决方案供应商蓝宝石是一家领先的半导体解决方案供应商，致力于为客户提供高品质的半导体产品和服务。
本文将从公司背景、产品特点以及未来发展等方面进行介绍，以展示蓝宝石在半导体行业中的领先地位。
一、公司背景蓝宝石是一家创立于2010年的半导体公司，总部位于中国深圳。
作为一家领先的半导体解决方案供应商，蓝宝石拥有一支高素质的研发团队和一流的生产设备。
公司致力于不断拓展半导体领域的技术和创新，为客户提供全方位的解决方案。
二、产品特点蓝宝石的产品涵盖了多个领域，包括高端智能手机、消费电子、工业自动化等。
公司的产品在性能、稳定性以及成本方面具备显著优势，受到众多客户的广泛认可。
1. 高端智能手机领域在高端智能手机领域，蓝宝石提供了一系列高性能的处理器和芯片组。
这些产品具备强大的计算能力和低功耗特性，能够满足当今智能手机对高速运算和电池寿命的需求。
2. 消费电子领域在消费电子领域，蓝宝石的产品广泛应用于电视、相机、音响等设备中。
这些产品具备稳定可靠的性能，在保证用户体验的同时提升了产品的竞争力。
3. 工业自动化领域蓝宝石还提供了一系列适用于工业自动化领域的解决方案。
这些产品能够实现高速数据传输和精准控制，满足工业生产对数据处理和响应速度的要求。
三、未来发展作为半导体行业的领先企业，蓝宝石积极布局未来发展，不断推动技术创新和产品升级。
公司将继续加大研发投入，推出更多具有竞争力和差异化的产品，以满足市场的不断变化和客户的多样化需求。
同时，蓝宝石将加强与合作伙伴的深度合作，共同推动半导体行业的发展。
通过共享资源和经验，实现互利共赢，提升整个产业链的竞争力。
四、总结蓝宝石作为半导体解决方案供应商，在高端智能手机、消费电子和工业自动化等领域具有明显的优势。
公司凭借高品质的产品和一流的技术实力，赢得了客户的信赖和好评。
未来，蓝宝石将继续发挥自身优势，保持领先地位，为全球客户提供更优质的半导体解决方案。
蓝宝石透红外波段范围
蓝宝石透红外波段范围蓝宝石是一种贵重的宝石，它不仅具有美丽的颜色，还具有一些特殊的物理性质。
其中之一就是它在红外波段的透过性。
本文将介绍蓝宝石在红外波段的范围，并探讨其在红外技术领域的应用。
我们需要了解红外波段的范围。
红外波段是指电磁波谱中介于可见光和微波之间的一段频率范围。
根据波长的不同，红外波段又可以分为近红外、中红外和远红外三个子波段。
其中，近红外波段的波长范围为0.75-3 μm，中红外波段的波长范围为3-8 μm，远红外波段的波长范围为8-15 μm。
蓝宝石在红外波段的透过性主要集中在中红外波段。
中红外波段是红外技术应用最为广泛的波段之一，其波长范围正好符合蓝宝石的透过性。
蓝宝石在中红外波段的透过率较高，可以达到70%以上。
这意味着中红外波段的光线可以较为容易地穿过蓝宝石晶体。
由于蓝宝石在中红外波段的透过性，使得它在红外技术领域有着广泛的应用。
首先，蓝宝石可以作为红外传感器的窗口材料。
红外传感器是一种能够感知红外辐射的器件，它可以用于热成像、红外遥感、红外监控等领域。
而蓝宝石作为窗口材料，可以保护传感器内部免受外界环境的影响，同时又能够保持较高的透过率，使得传感器能够准确地接收红外信号。
蓝宝石还可以用于红外激光器的输出窗口。
红外激光器是一种能够产生红外激光的器件，它在军事、医疗、通信等领域有着广泛的应用。
而蓝宝石作为输出窗口材料，可以保持激光器的输出功率和光束质量，同时又能够抵抗高能量激光的侵蚀和损伤。
蓝宝石还可以用于红外光学器件的制备。
红外光学器件是一种能够对红外光进行控制和处理的器件，例如红外滤光片、红外棱镜、红外透镜等。
而蓝宝石作为光学材料，具有优异的透明度和机械性能，可以用于制备高质量的红外光学器件。
总结起来，蓝宝石在红外波段的透过性主要集中在中红外波段。
由于其较高的透过率，蓝宝石在红外技术领域有着广泛的应用，包括红外传感器的窗口材料、红外激光器的输出窗口和红外光学器件的制备等。
蓝宝石养殖方法和注意事项
蓝宝石养殖方法和注意事项摘要：蓝宝石是一种稀有且珍贵的宝石，它被广泛用于珠宝制作和装饰。
在养殖蓝宝石之前，准备工作和方法选择是非常重要的。
本文将介绍蓝宝石的养殖方法和需要注意的事项，从而帮助读者了解如何成功养殖蓝宝石。
正文：蓝宝石，它闪烁着深蓝色的光芒，是一种梦幻般的宝石。
在世界上，尤其是亚洲和澳大利亚地区，蓝宝石非常受欢迎。
然而，由于其稀少性，市面上的蓝宝石价格非常昂贵。
因此，对于许多人来说，尝试养殖蓝宝石是一种既富有挑战性又具有经济收益的选择。
首先，让我们来看看蓝宝石的养殖准备工作。
在决定开始蓝宝石养殖之前，您需要购买蓝宝石种子。
这些种子可以在市场上或者专业的宝石养殖场购买。
此外，您还需要提前准备工作场所。
蓝宝石养殖一般是在洞穴或地下矿山进行的。
确保光线、湿度和温度都适宜，这对于蓝宝石的生长和发展非常重要。
接下来，让我们来了解一下蓝宝石的养殖方法。
蓝宝石的养殖有两种常用的方法：拉引法和融石法。
拉引法是指将种子放置在真空环境下，然后通过施加适当的压力和温度进行慢慢拉伸，最终形成蓝宝石。
这个过程需要一定的技术和设备，并且需要不断调整温度和压力，以保证蓝宝石的质量。
另一种方法是融石法，即将蓝宝石种子放置在高温条件下进行融化和重新结晶。
这种方法可以节省时间和成本，但对于技术要求更高。
蓝宝石的养殖过程需要注意一些事项。
首先是种子的选择。
选择高质量的种子非常重要，因为它们决定了最终蓝宝石的质量。
其次是环境的控制。
光线、湿度和温度的适宜对蓝宝石的生长至关重要。
您需要根据不同的种植阶段调整这些条件。
此外，还要定期检查和保养设备，确保养殖过程顺利进行。
成功养殖蓝宝石的关键在于耐心和经验。
尽管养殖蓝宝石可能需要一定的时间和投入，但当您看到美丽的蓝宝石产出时，一切都将变得值得。
通过合理控制养殖条件，您将能够培育出高品质的蓝宝石。
此外，专业的知识和技术也是成功的关键。
在养殖蓝宝石的路上，一定要记住需要付出努力和耐心。
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蓝宝石晶体主要用途
1
用于半导体照明产业
2
用于民用电子产品精密仪器
3
用于民用航天、军工等
半导பைடு நூலகம்照明
LED是新一代光源，被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域。 目前，世界各个主要国家和地区纷纷制定LED技术与产业发展计划。 高工LED产业研究所(GLII)统计数据显示，2013年中国LED行业依旧 保持快速增长态势，全年中国LED行业总产值规模为2638亿元(不含中国 港澳台地区)，同比增长28%。其中，上游芯片产值超过80亿元，中游封 装产值超过470亿元，下游应用产值超过2000亿元。 蓝宝石在照明行业主要用作LED 衬底，即LED基板，也有称之为支 撑衬底。衬底是外延层生长的基板，在生产和制作过程中，起到支撑和 固定的作用。它与外延层的特性配合要求比较严 格，否则会影响到外延层的生长或是芯片的品质 。对于制作LED 芯片来说，衬底材料的选用是首 要考虑的问题。目前蓝宝石衬底LED 产品市场占 有率高达90%以上。
内部文件V1.0
目录
1
2 3
蓝宝石的介绍 蓝宝石晶体主要用途 蓝宝石的制造过程
4
蓝宝石的市场分析
蓝宝石的介绍
蓝宝石是一种氧化铝（Al2O3）的单晶，又称为刚玉，就颜色而言， 单纯的氧化铝结晶是呈现透明无色的，在自然界中当蓝宝石在生长时， 晶体内含有钛离子(Ti3+)与铁离子(Fe3+)时，会使晶体呈现蓝色，蓝宝 石由此得名。蓝宝石由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成, 其晶体结构为六方晶格结构。它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及RPlane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都 具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜 片材料及光罩材料上，它具有耐高温、抗腐蚀、高硬度（莫氏硬度为9， 仅次于钻石）、高耐磨、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一 种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮 度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质，而氮化镓磊晶 品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶 Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时 符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为 制作白/蓝/绿光LED的关键材料。
掏棒: 以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒
滚磨: 用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削,得到精确的外圆尺寸精度
品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方位是否合客户规格
蓝宝石基片制造工艺流程
机械加工
晶棒
定向:在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置,以便于精准切片加工
切片:将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片 研磨:去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的平坦度
可用于LED衬底的材料主要有单晶硅(Si)、碳化硅 （Sic）、蓝宝石（Al2O3）、氮化镓（GaN）等。由于 单晶硅晶格匹配太差，实验进展缓慢无法实现商业化应 用；碳化硅单晶成本价格较高，目前市价约是蓝宝石晶 体的5倍以上，且只有美国科瑞（Cree）公司掌握成熟 技术，目前占市场应用不到10%；氮化镓单晶制备更是 困难，虽然同质外延质量最好，但价格是蓝宝石晶体的 上百倍。综上所述，预计在未来5到10年范围，蓝宝石 单晶是LED衬底材料的理想选择。
罩里，以保证生长环境有所需要的气体和 压力。
坩埚
有关工艺参数控制
1) 加热方式 提拉法生长晶体的加热方法一般采用 电阻加热和高频感应加热，在无坩埚生长时可采用激 光加热、电子束加热、等离子体加热和弧光成像加热 等加热方式
2) 晶体直径的控制 提拉法生长的晶体直径的控制 方法很多，有人工直接用眼睛观察进行控制，也有自 动控制。自动控制的方法目前一般有利用弯月面的光 反射、晶体外形成像法、称重等法
LED产品
LED制造流程
①LED的发光原理：是电子穿过一层半导体材料时，激发该半导体材料将电 能转化为光能。然而，单层半导体的发光能力很弱，所以要将很多层单层材料叠 加起来，压成类似千层糕那样的复合材料，这就是“外延片”。所以，LED的发光 效率决定于在同等厚度里，能压入多少层。单层材料越薄，能叠加的层数越多， 发光效率就越高。现在一般每层厚度仅为2-20微米，这也决定了外延片生产是整 个LED生产流程中最困难的部分。 ②切割——LED核心：相当于从钨丝材料中抽出灯丝，不同的是，切割后的 外延片是方块形。由于外延片这种特殊结构，想要完整无损地切割出发光核心， 非常困难。不仅需要真空环境，还要专业的切割机。目前世界上只有两个厂家生 产这种切割机。 ③将核心放入LED芯片：芯片之于LED，正如灯座之于灯泡，是供电部分。 “芯片”是实现LED理想效果非常重要的装备，因为LED对电流的要求非常高。 ④封装LED芯片成发光体：将LED芯片封装成为发光体，正如给灯丝灯座 加上灯罩做成灯泡。灯罩形状可依据所需而不同，但封装技术决定了发光体的使 用寿命。 ⑤照明应用：就像运用白炽灯泡一样，根据不同功能和需要，装配成不同的 LED产品。 对LED照明来说，前三步的外延片、切割和芯片是上游，第四步的封装是中 游，第五步的应用则是下游
名词解释
LED：即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以 直接把电转化为光。当二极管正向偏置时电子与空穴复合 时能辐射出可见光。 LED外延片：LED内部的晶片生产的原材料，它是在蓝宝石 衬底上通过化学气相沉积技术（MOCVD）生长出来的一层 薄膜。之后在外延片上注入基区和发射区，再通过切割等 工艺，就可以形成LED晶片。LED晶片通过封装工艺，才会 形成我们看到的LED灯珠。 MOCVD（金属有机化合物化学气相沉淀）：气相外延生 长(VPE)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。 白光LED：通常采用两种方法形成，第一种是多种单色光 混合方法，蓝、红、绿混合；第二种是利用“蓝光技术” 与黄荧光粉配合刺激肉眼中的红光和绿光受体形成白光。
全球智能电子看苹果
有外媒报道，苹果宣布一项与GTAdvancedTechnologies公司的合作计划，为后 者投资5.78亿美元用于扩大生产蓝宝石时所用的ASF熔炉的保有量，预计可生产1亿 ~2亿块蓝宝石玻璃屏幕，并由其合作伙伴GT Advance在亚利桑那州的工厂进行生产。 苹果现任CEO蒂姆.库克日前在接受美国ABC电视台采访时终于承认，此前采购 的大批蓝宝石，将会在接下来的日子里被工厂加工为蓝宝石玻璃，并有望于2014年应 用到新的设备上。而库克口中的新设备，在接下来的对话中，被间接证实为智能手表 iWatch。 网易财经引述业界人士的说法预估，今年智慧手机与移动设备的蓝宝石晶棒需求 比例将从2013年的5%上升到20%。中国证券网更引述研究报告指出，只要有2000万 部手机的萤幕采用蓝宝石材质，就等于目前整个LED产业的用量，将使得蓝宝石供不 应求。 东方证券更进一步测算，如果蓝宝石应用在手机镜头、Home、屏 幕保护玻璃，截至2016年全球智能手机按16.58亿部计算，其中手机镜 头蓝宝石应用渗透率达80%，Home键蓝宝石应用达25%，手机屏幕蓝 宝石应用达15%，2016年蓝宝石应用市场新增空间近50亿美元，将是 LED衬底材料的5倍以上空间。
条码扫描仪的扫描窗口
百达翡丽手表的表蒙
纺织工业的纤维导丝器
照相机外护镜头 耐磨轴承
蓝宝石制造过程
蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶 体加工而成.其相关制造流程如下: 蓝宝石晶体 晶棒
晶棒
衬底
蓝宝石晶棒制造工艺流程
机械加工
晶体
晶棒
长晶: 利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石晶体
定向: 确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置,便于掏棒加工
提拉法生长方式示意图
坩埚上方有一根可以旋转和升降的 提拉杆，杆的下端有一个夹头，其上装有 一根籽晶。降低提拉杆，使籽晶插入熔体
中，只要熔体的温度适中，籽晶既不熔解，
也不长大，然后缓慢向上提拉和转动籽晶
杆，同时缓慢降低加热功率，籽晶逐渐长
射频线圈
粗。小心地调节加热功率，就能得到所需
熔体
直径的晶体。整个生长装置安放在一个外
纳米图案化蓝宝石基板图
电子产品精密仪器
消费电子蓝宝石
图1 iphone 蓝宝石玻璃镜头
图2 iphone5S 蓝宝石指纹传感器
今年苹果购厂房用于蓝宝石玻璃生产的厂商 GT Advance目前在新厂房所在地梅萨市发布了招 聘启事，表示将扩大蓝宝石生产，iPhone6将首次 用上蓝宝石玻璃，预计蓝宝石产业将迎来非常好的 发展机遇。
民用航天、军工用蓝宝石
图1 光电跟踪系统蓝宝石窗口
透波窗口、整 流罩、光电窗 口、护板、陀 螺、耐磨轴承 等部件。
图2 蓝宝石晶体的整流罩应用
军用光学蓝宝石
图3 战斗机光电吊舱
图4 潜基光电设备——潜艇光电桅杆
军用光电设备，如：光电吊舱 、光电跟踪仪、 红外警戒系统 、潜舰光电桅杆等 。
民用蓝宝石领域
LED结构
LED发光二极管的结构：主要由PN结芯 片、电极和光学系统组成。当在电极上 加上正向偏压之后，使电子和空穴分别 注入P区和N区，当非平衡少数载流子与 多数载流子复合时，就会以辐射光子的 形式将多余的能量转化为光能。其发光 过程包括三个部分：正向偏压下的载流 子注入、复合辐射和光能传输。
图案化蓝宝石基板
单晶蓝宝石长晶方法
蓝宝石单晶的制备工艺路线较多，其中比较典 型有以下几种： 提拉法(CZ) 坩埚下降法（B-S） 热交换法(HEM) 泡生法(KY) 除了以上几项主流的方法外，还有温度梯度法 (TGT)、焰熔法、导模法(EFG)、水平结晶法 (HDC)等
提拉法(CZ)
拉晶法又称柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ 法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单 晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因 温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生 长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速 度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向 上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成 一轴对称的单晶晶锭.