蓝宝石基本知识

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珠宝学习知识点总结画图

珠宝学习知识点总结画图

珠宝学习知识点总结画图珠宝是一门古老而又充满魅力的艺术,它涉及到宝石、金银等贵重金属的加工与制作。

学习珠宝需要掌握一系列的知识点,包括宝石的分类、特性、品质评价标准、鉴别方法、设计与制作技术等内容。

本文将对珠宝学习的相关知识进行总结,帮助学习者系统地了解和掌握这一领域的知识。

一、宝石的分类宝石是指在地球内部形成并经过加工后用于装饰的各种稀有矿物或有机材料。

根据宝石的形成方式不同,可以将宝石分为天然宝石、人工合成宝石和人造宝石三大类。

天然宝石是指自然形成而没有经过人为加工和处理的宝石,包括钻石、红宝石、蓝宝石等;人工合成宝石是指通过人工合成方法制得的与天然宝石具有相同结构、成分和性质的宝石,例如合成蓝宝石、合成红宝石等;人造宝石是指通过人工合成方法制得的与天然宝石相似但具有明显的人工痕迹的宝石,例如合成蓝宝石、合成红宝石等。

二、宝石的特性1. 光学特性:宝石在光线作用下具有吸收、透射、折射和反射等光学现象。

根据宝石的透光性可以分为透明宝石、半透明宝石和不透明宝石。

2. 物理特性:包括硬度、折射率、密度、断裂、双折射等物理性质。

不同宝石的物理特性表现不同,可以用于宝石的鉴别和鉴定。

3. 化学特性:宝石的成分和化学性质也是其特性之一,宝石的成分决定了它的色泽、透明度和其他特征。

三、宝石的品质评价标准1. 色泽:色泽是宝石的重要特征之一,不同的色泽决定了宝石的价值。

例如,红宝石的色泽越纯正越艳丽,其价值就越高。

2. 透明度:宝石的透明度表现了其内部结构和纯度,透明度越高,宝石的品质越好。

3. 切工:宝石的切工是指宝石制作过程中的设计和打磨工艺,好的切工可以使宝石展现出最佳的光彩和火彩。

4. 净度:净度是指宝石内部和外部的瑕疵和杂质,宝石的净度越高,价值也越高。

5. 重量:宝石的重量对其价值也有很大的影响,重量越大,价值也越高。

四、宝石的鉴别方法1. 直接观察:通过肉眼观察宝石的外部特征,如颜色、透明度、切工等。

理论知识复习题(常见宝石、相关理论知识)

理论知识复习题(常见宝石、相关理论知识)

.宝玉石检验员(中级)——常见宝石、相关理论知识一、判断题1.红、蓝宝石常发育平行底面的解理。

( )2.刚玉在七大晶系中属三方晶系,常见柱状、桶状或板状六边形晶体形态。

( ) 3.红宝石中含有丰富的针状金红石,发育完好的可形成六射星光效应。

( )4.红宝石和红色石榴石可首选密度测试来加以区分。

( )5.蓝宝石和蓝晶石同属三方晶系。

( )6.焰熔法合成红宝石中能看见弯曲生长线。

( )7.合成变色刚玉加入的着色离子是钒。

( )8.红、蓝宝石主要形成于地幔岩浆高温高压条件下,区域变质作用、接触变质作用条件下。

9.鸽血红红宝石产自缅甸。

( )10.绿柱石属六方晶系,常呈柱状。

( )11.祖母绿中Cr2o3含量越多,颜色越美丽,绿色越纯正。

( )12.如果祖母绿含Fe,则不具红色荧光,并在滤色镜下呈绿色。

( )13.祖母绿的内含物具有产地特征,可指示宝石的产出地。

( )14.从颜色来讲,与祖母绿相似的宝玉石品种有铬透辉石、翠榴石、钙铝榴石。

( ) 15.水热法合成的祖母绿中,常可见铂金小片。

( )16.世界上最优质的祖母绿出自哥伦比亚。

( )17.海蓝宝石的密度为2.72 g/cm3。

( )18.海蓝宝石由铁致色。

( )19.区分托帕石与海蓝宝石可以凭光泽和颜色。

( )20.金绿宝石色散很高。

( )21.变石是一种含微量铬元素、具有变色效应的金绿宝石矿物。

( )22.金绿宝石常具有指纹状、丝状包裹体,原生和次生的两相或三相包裹体,针状金红石或空管。

( )23.金绿宝石444 nm处具有典型的吸收宽带。

( )24.猫眼是所有宝石品种中,猫眼效应最好的宝石品种。

( )25.区分金绿宝石与相似尖晶石可测其偏光性来加以区别。

( )26.玻璃猫眼可见其蜂窝状结构。

( )27.区分变石与变色石榴石首选测其偏光性。

( )28.合成变石内部可见铂金属片的属于焰熔法合成。

( )29.变石猫眼只产于斯里兰卡。

( )30.碧玺的颜色是多种多样的,其颜色类型随成分而异。

史上最全的珠宝基础知识大全

史上最全的珠宝基础知识大全

史上最全的珠宝基础知识大全珠宝基础知识:要认识珠宝,必然要应用到许多化学的、物理的以及矿物学和结晶学的基础知识。

本文只能将其中最基本、最简单的内容作一概述。

一、什么是宝石和玉石?宝石广义上讲是石中最美最贵重较稀少的一类。

它包括狭义的宝石和玉石两大类。

狭义的宝石是指自然产出的单质(如自然金、金刚石)或化合物(如水晶、红蓝宝)的单晶体的矿物。

玉石是指单矿物或多矿物所组成的集合体的多晶质的岩石。

二、什么是翡翠?翡翠有玉石之王的美誉,是玉石中的硬玉类,其化学成分是钠铝硅酸盐,矿物成分是以硬玉为主的辉石类,结构是由无数细小的纤维状微晶纵横交织而成的致密块状集合体,具有毯状构造。

十分坚韧,能耐相当高的撞击力和压力,其制品经久耐用。

翡翠的硬度为摩氏6.5-7,比重3.3,玻璃光泽或珍珠光泽,常呈半透明,少数为透明(全透明的称“玻璃件”),断口参差状。

在我国宝玉石界素有黄为翡,绿为翠的说法。

翡翠的产地主要集中在缅甸北部密支那勐拱地区。

三、何谓和田玉?和田玉是指在新疆和田产出的最古老的软玉。

其化学成分是钙镁硅酸盐,矿物成分是由角闪石类组成的特殊的集合体。

摩氏硬度6-6.5,比重2.9-3.1,断口参差状,油脂光泽,半透明至不透明,颜色有白、青、黄、黑、红等多种,一块料上颜色一般较统一,它的化学成分较稳定,能耐强酸、强碱,一般用来做摆件玉雕和各种小挂件及手镯等,它也是我国古代玉制品的主要材料。

四、什么是岫玉?岫玉主要产地辽宁岫岩县,在广东信宜、四川会理等地也产出。

岫玉其化学成分是含水的镁的硅酸盐,矿物成分是蛇及石类矿物的集合体,是由细小的纤维状和叶片状蛇纹石晶体组成,是一种十分细腻的致密块体。

它的颜色多种多样,以淡绿色和黄绿色不常见。

它的硬度为2.5-4.5,比重2.5左右,油脂光泽或蜡状光泽;半透明至不透明,也有极少数为透明的,与有机玻璃比较相似。

岫玉由于硬度低产量属低档玉料,常用作摆件玉雕和各种小挂件,也做些茶具、酒具、健身球、玉枕等生活类制品。

珠宝的化学知识

珠宝的化学知识

珠宝的化学知识珠宝的化学知识是珍珠与宝石的总称。

珍珠是砂粒微生物进入贝蚌壳内受刺激分泌的珍珠质逐渐形成的具有光泽的美丽小圆体,化学成分是碳酸钙及少量有机物,除作饰物外,还有药用价值。

一般来说,凡硬度在7度以上,色泽美丽,受大气及药品作用不起化学变化,产量稀少,极为宝贵的矿物统称为宝石。

性优者如:金刚石、钢玉、绿柱玉、贵石榴石、电气石、贵蛋白石等;质稍劣者如:水晶、玉髓、玛瑙、碧玉、孔雀石、琥珀、石榴石、蛋白石等。

现择其部分浅谈如下:珍珠珍珠的英文名称为Pearl,是由拉丁文Pernulo演化而来的。

早在远古时期,原始人类在海边觅食时,就发现了具有彩色晕光的洁白珍珠,并被它的晶莹瑰丽所吸引,从那时起珍珠就成了人们喜爱的饰物,并流传至今。

珍珠是一种古老的有机宝石,产在珍珠贝类和珠母贝类软体动物体内,由于内分泌作用而生成的含碳酸钙的矿物(文石)珠粒,是由大量微小的文石晶体集合而成的。

珍珠的化学组成为:CaCO391.6%、H2O和有机质各4%、其它0.4%。

珍珠的形状多种多样,有圆形、梨形、蛋形、泪滴形、钮扣形和任意形,其中以圆形为佳。

非均质体。

颜色有白色、粉红色、淡黄色、淡绿色、淡蓝色、褐色、淡紫色、黑色等,以白色为主。

白色条痕。

具典型的珍珠光泽,光泽柔和且带有虹晕色彩。

透明至半透明。

折光率1.530-1.686,双折射率0.156。

无色散现象。

硬度2.5-4.5。

天然淡水珍珠的密度一般为2.66-2.78 g/cm3,因产地不同而有差异。

无解理。

韧性较好。

在短波紫外光下珍珠显白色、淡黄色、淡绿色、蓝色荧光,黑色珍珠发淡红色荧光;X射线下有淡黄白色的荧光。

遇盐酸起泡。

珍珠以它的温馨,雅洁,瑰丽,一向为人们钟爱,被誉为珠宝皇后。

珍珠的成分是含有机制的碳酸钙,化学稳定性差,可溶于酸,碱中,日常生活中不适宜接触香水,油,盐,酒精,发乳,醋和脏物;更不能接触香蕉水等有机溶剂;夏天人体流汗多,也不宜戴珍珠项链,不用时要用高级中性肥皂或洗洁精轻轻洗涤清洁,然后晾干,不可在太阳下暴晒或烘烤;收藏时不能与樟脑丸放在一起,也不要长期放在银行的保险库内。

珠宝销售基础知识培训内容

珠宝销售基础知识培训内容

珠宝销售基础知识培训内容珠宝销售是一项需要专业知识和技能的工作。

为了确保销售团队能够提供高质量的服务并达成销售目标,以下是珠宝销售基础知识培训的主要内容:珠宝行业概述- 珠宝行业的历史和发展- 当前珠宝市场的趋势和消费者行为- 珠宝品牌和产品线介绍珠宝材料知识- 钻石、红宝石、蓝宝石、绿宝石等宝石的基本知识- 黄金、白金、铂金等贵金属的特性和鉴别方法- 珍珠的分类和鉴别- 合成宝石和仿制品的识别珠宝设计和工艺- 珠宝设计的基本元素和原则- 珠宝制作的基本工艺流程- 不同风格的珠宝设计介绍珠宝评估和定价- 珠宝评估的基本原则和方法- 影响珠宝价格的因素分析- 如何根据市场情况制定合理的价格策略珠宝销售技巧- 顾客心理分析和需求挖掘- 有效沟通和倾听技巧- 珠宝展示和推荐技巧- 处理顾客异议和促成交易的策略珠宝售后服务- 售后服务的重要性和内容- 顾客关系管理和维护- 珠宝保养和维修知识珠宝法律法规和职业道德- 珠宝行业的相关法律法规- 商业诚信和职业道德的重要性- 保护顾客隐私和数据安全珠宝安全知识- 珠宝店的安全防范措施- 应对突发事件的应急处理- 珠宝保险和风险管理珠宝市场推广- 珠宝市场推广的策略和方法- 社交媒体和网络营销在珠宝销售中的应用- 组织珠宝展览和促销活动结语通过本次培训,我们希望每位销售人员都能够掌握珠宝销售的基础知识,提升专业技能,增强服务意识,为顾客提供更加专业和个性化的服务,共同推动珠宝销售业绩的提升。

我们期待大家在实际工作中不断学习和进步,成为珠宝销售领域的专家。

宝玉石鉴赏之宝玉石物理性质的基础知识 (1)

宝玉石鉴赏之宝玉石物理性质的基础知识 (1)

宝石的物理性质一、光泽1.光泽的定义和影响因素(1)定义是指宝石表面和表层对光的反射能力,取决于宝石的折射率大小、表面的抛光程度和表层结构。

(2)折射率因素对结构均匀的表面,折射率越大反射能力越强,光泽越亮。

在抛光良好的前提下,以折射率的大小把光泽分成四级,如表1所列:表1 宝石光泽的等级划分折射率光泽宝石矿物折射率>3 金属光泽铂、金、银、铜折射率2.6—3 半金属光泽乌刚石(针铁矿)、闪锌矿折射率1.9--2.6 金刚光泽金刚石、锆石(亚金刚光泽)折射率1.3--1.9 玻璃光泽绝大多数宝石属于此类光泽(3)表层结构因素如果宝石的表层具有不均匀的结构,如起伏不平、密集的平行包体、薄层状等,都会对光泽产生影响,形成特殊的反光现象,如油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽等,这些现象也称为变异光泽。

2.光泽的类型(1)金属光泽由铂、金、银、铜等金属以及黄铁矿等金属矿物的抛光表面所显示的非常强而明亮的光泽。

(2)半金属光泽呈弱的金属状的光泽。

有些宝石品种,如辰砂、乌刚石和黑色闪锌矿具有半金属光泽。

(3)金刚光泽光在宝石表面反射出较强的光亮,如钻石所显示的明亮光泽。

(4)亚金刚光泽锆石和翠榴石等高折射率宝石所显示的明亮光泽。

(5)玻璃光泽大多数宝石的表面反射出的光泽都在此范围内。

根据折射率的大小和宝石抛光面上反射光的明亮程度,划分为强玻璃光泽和玻璃光泽。

例如石榴子石族、刚玉族和金绿宝石等为强玻璃光泽;祖母绿、碧玺、水晶和橄榄石等折射率较低的宝石为玻璃光泽。

(6)油脂光泽在一些颜色较浅,具玻璃或金刚光泽的宝石的不平坦表面上所见到的类似油脂表面的反光。

如钻石的原石表面具油脂状的光泽。

(7)蜡状光泽在一些半透明或不透明、低硬度的隐晶质或非晶质块状集合体表面所呈现的一种类似于石蜡表面的反光,如块状叶蜡石、绿松石。

(8)珍珠光泽珍珠具有的平行薄层结构导致从表面和近表面的晶质层反射光发生干涉作用,造成辉光,称为珍珠光泽。

彩色宝石基本知识培

彩色宝石基本知识培

• 3、文化内涵丰富
• 4、款式时尚、设计个性化
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彩宝的切工
各种形状宝石切割你了解多少?
7
彩宝的切工 圆钻形切割
特点:美国理想式切割或者美国标准切割。圆钻形 切割的宝石的标准刻面数为57或58。
优势:圆钻形切割法旨在提供最大的光学效果,发出光辉,
不停地闪烁,使宝石在光线下耀眼夺目,如旗般轻舞飞扬。
定义:其他颜色的刚玉类宝石。
波斯人认为,大地是由一个巨大 的蓝宝石来支撑的,是蓝宝石的 反光将天穹映成为蔚蓝色的 很久以来,蓝宝石被看作诚实和 德高望重的象征,是传统的9月 份生辰石。 结婚 45周年称为蓝宝石婚。 清朝三品官的顶戴标志亦为蓝宝
石。
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石。
常见的镶嵌彩宝
红蓝宝石
刚玉原石
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常见的镶嵌彩宝
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彩宝的切工 梨形切割
特点:结合了椭圆形切割与榄尖形的优点,切割的宝石形 状象一颗晶莹剔透的泪珠
优势:尽管取决于每块宝石类型的光学特性,需要作出相
应的变化,梨形切割通常应有很好的深度,诸如应有1.5:
1的长宽比,以获得极佳的外观,成为人见人爱的宝石.
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彩宝的切工 祖母绿形切割
特点:祖母绿切割由顶部观察就象截去了角的长方形
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常见的镶嵌彩宝
祖母绿
• 祖母绿是5月生辰石,它象征着幸运、 幸福,佩戴它会给人带来一生的平安。 •它也绿仅仅用来做戒指
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常见的镶嵌彩宝
红蓝宝石
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常见的镶嵌彩宝
• 红宝石蓝宝石的矿物学名称是刚玉。
红蓝宝石
• 化学成份: 是Al2O3 。常含微量的杂质元素Cr、Ti、Fe、V等。
碧玺

水晶科普小知识

水晶科普小知识

水晶科普小知识水晶是什么水晶是一种具有高度有序的晶体结构的矿物质,它是由高温高压条件下形成的。

水晶因其透明度和反射性的有特色而被广泛应用于装饰和科学研究中。

水晶的种类水晶实际上有许多种,每种水晶都有自己独特的外观和特征。

以下是一些常见的水晶类型:1.水晶石水晶石是非常常见的一种水晶,其透明度和坚硬的特点常常使它被用于装饰和珠宝设计中。

水晶石还有许多各种各样的变种,例如白水晶石、紫水晶石、玫瑰水晶石等。

2.玛瑙玛瑙是一种半透明的矿物质,其外观似乎是由一些圆形的带状层状物质组成的,这些物质可以是各种颜色,如红色、褐色或绿色。

3.红玉髓红玉髓是一种红色的水晶,它通常被用于珠宝设计中,因为它的颜色非常丰富,而且非常显眼。

4.蓝宝石蓝宝石是一种透明的、蓝色的水晶,它的颜色非常美丽,因此它被广泛应用于珠宝设计中。

蓝宝石也是一种非常坚硬的水晶,它可以防止刮擦和磨损。

5.绿松石绿松石是一种绿色的水晶,它通常用于装饰和珠宝设计中。

由于它具有特殊的纹路和特征,因此它被认为是一种非常珍贵的水晶。

水晶的应用水晶的应用范围非常广泛,以下是一些主要的应用领域:1.装饰水晶通常被用于大型建筑的装饰,例如宫殿、博物馆和酒店等。

水晶制品还常常被选用用于家居装饰,如水晶饰品、水晶水杯和水晶花瓶等。

2.珠宝设计水晶也被广泛的应用于珠宝设计中,特别是在项链、手链和耳环等配件中。

许多设计师认为,水晶石是一种非常具有艺术价值和文化价值的材料。

3.传感器技术水晶也是许多传感器技术的关键材料。

例如,水晶振荡器和水晶滤波器等技术,都是通过对水晶中分子和原子的分析和观察实现的。

4.光电技术水晶的反射性和透明度使之成为光电技术领域中的一个非常重要的材料。

例如,用于激光器、LED灯和太阳能电池板等应用领域中。

水晶的疗效许多人相信水晶还有疗愈的效果,以下是一些主要的水晶疗愈方法:1.水晶按摩水晶按摩是一种非常流行的水晶疗愈方法。

通过在身体上滑动水晶来减轻精神压力和肌肉疲劳。

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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(S eedCrystal,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。

3:图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substrate简称PSS) 以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式,并可同时减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。

C-Plane蓝宝石基板是普遍使用的蓝宝石基板.1993年日本的赤崎勇教授与当时在日亚化学的中村修二博士等人,突破了InGaN 与蓝宝石基板晶格不匹配(缓冲层)、p 型材料活化等等问题后,终于在1993 年底日亚化学得以首先开发出蓝光LED.以后的几年里日亚化学以蓝宝石为基板,使用InGa N材料,通过MOCVD 技术并不断加以改进蓝宝石基板与磊晶技术,提高蓝光的发光效率,同时1997年开发出紫外LED,19 99年蓝紫色LED样品开始出货,2001年开始提供白光LED。

从而奠定了日亚化学在LED领域的先头地位.台湾紧紧跟随日本的LED技术,台湾LED的发展先是从日本购买外延片加工,进而买来MOCVD机台和蓝宝石基板来进行磊晶,之后台湾本土厂商又对蓝宝石晶体的生长和加工技术进行研究生产,通过自主研发,取得LED专利授权等方式从而实现蓝宝石晶体,基板,外延片的生产,外延片的加工等等自主的生产技术能力,一步一步奠定了台湾在LED上游业务中的重要地位.目前大部分的蓝光/绿光/白光LED产品都是以日本台湾为代表的使用蓝宝石基板进行MOCVD磊晶生产的产品.使得蓝宝石基板有很大的普遍性,以美国Cree公司使用SiC为基板为代表的LED产品则跟随其后以蚀刻(在蓝宝石C面干式蚀刻/湿式蚀刻)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出微米级或纳米级的具有微结构特定规则的图案,藉以控制LED之输出光形式(蓝宝石基板上的凹凸图案会产生光散射或折射的效果增加光的取出率),同时GaN薄膜成长于图案化蓝宝石基板上会产生横向磊晶的效果,减少生长在蓝宝石基板上GaN之间的差排缺陷,改善磊晶质量,并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。

与成长于一般蓝宝石基板的LED相比,亮度增加了70%以上.目前台湾生产图案化蓝宝石有中美矽晶、合晶、兆晶,兆达.蓝宝石基板中2/4英寸是成熟产品,价格逐渐稳定,而大尺寸(如6/8英寸)的普通蓝宝石基板与2英寸图案化蓝宝石基板处于成长期,价格也较高,其生产商也是主推大尺寸与图案化蓝宝石基板,同时也积极增加产能.目前大陆还没有厂家能生产出图案化蓝宝石基板.通常,C面蓝宝石衬底上生长的GaN薄膜是沿着其极性轴即c轴方向生长的,薄膜具有自发极化和压电极化效应,导致薄膜内部(有源层量子阱)产生强大的内建电场,(Quantu m Confine Stark Effect, QCSE;史坦克效应)大大地降低了GaN薄膜的发光效率. 在一些非C面蓝宝石衬底(如R面或M 面)和其他一些特殊衬底(如铝酸锂;LiAlO2 )上生长的GaN薄膜是非极性和半极性的,上述由极化场引起的在发光器件中产生的负面效应将得到部分甚至完全的改善.传统三五族氮化物半导体均成长在c-plane 蓝宝石基板上,若把这类化合物成长于R-plane 或M-Plane上,可使产生的内建电场平行于磊晶层,以增加电子电洞对复合的机率。

因此,以氮化物磊晶薄膜为主的LED结构成长R-plane 或M-Plane蓝宝石基板上,相比于传统的C面蓝宝石磊晶,将可有效解决LED内部量子效率效率低落之问题,并增加元件的发光强度。

最新消息据称非极性LED能使白光的发光效率提高两倍.由于无极性GaN具有比传统c轴GaN更具有潜力来制作高效率元件,而许多国际大厂与研究单位都加大了对此类磊晶技术的研究与生产.因此对于R-plane 或M-Plane 蓝宝石基板的需求与要求也是相应地增加外延片厂家因为技术及工艺的不同,对蓝宝石基板的要求也不同,比如厚度,晶向等.下面列出几个厂家生产的蓝宝石基板的一些基础技术参数(以成熟的C面2英寸蓝宝石基板为例子).更多的则是外延片厂家根据自身的技术特点以及所生产的外延片质量要求来向蓝宝石基板厂家定制合乎自身使用要求的蓝宝石基板.即客户定制化.分别为:A:台湾桃园兆晶科技股份有限公司B:台湾新竹中美矽晶制品制品股份有限公司C:美国Crystal systems 公司D:俄罗斯Cradley Crystals公司-Al2O3)又称白宝石,是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料。

其结构中的氧原子以接近HCP(hexagonal closed packed)的方式排列,其中氧原子间的八面体配位约有2/3的空隙是由铝原子所填充,由此使它具有强度、硬度高(莫氏硬度9),耐高温(熔点达2050℃)、耐磨擦、耐腐蚀能力强,化学性质稳定,一般不溶于水,不受酸腐蚀,只有在高温下(3000C以上)才能为氢氟酸(HF)、磷酸(H2PO4)以及熔化的苛性钾(KOH)所侵蚀;且具有同氮化镓等半导体材料结合匹配性好、光透性能、电绝缘性能优良等一系列特性。

α蓝宝石(蓝宝石单晶首先是作为红外窗口材料而提出。

因其具有优良的光学、机械、化学和电性能,特别是具有中波红外透过率高等特性,从0.190μm至5.5μm波段均具有很高的光学透过率,因此被广泛用作微波电子管介质材料,超声波传导元件,延迟线,波导激光器腔体及精密仪器轴承,天平刀口等光学元件以及红外军事装置、空间飞行器、高强度激光器的窗口材料。

以白宝石单晶片为绝缘衬底材料的SOS器件则具有高集成度、高速度、低功耗和抗辐射能力强等优点。

近年来民用手表的表面大量使用白蓝宝石,其特点是光洁度高、硬度高、耐磨损。

表1给出了蓝宝石单晶的基本性能。

表1 蓝宝石单晶材料基本性能晶体性能-Al2O3α化学式式量101.9612晶系六方晶系晶格常数及方向a=4.758Å(0001),c=12.991Å空间群R3c单位晶胞中的分子数2光学性能m 0.14-6μ透过波段/m 1.713μ折射系数n 3m 1.677μ 4m 1.627μ 5m 0.0006μ3α吸收系数m 0.055μ 4m 0.92μ 5毫米波特性折射系数n 34GHz 3.056894GHZ 3.056834GHz 0.009α吸收系数94GHZ 0.02934GHz 0.0004δ损耗角正切tg 94GHZ 0.0005机械和热学性能密度/g/cm3 3.98硬度/kg.mm-2 2200熔点/℃2053沸点/℃2980断裂韧性/MPa.m1/2 2.0断裂强度/MPa 400杨氏模量/GPa 380热导率/W.m-1.K-1 24热膨胀系数/10-6.℃-1 8.8比热(J/g) 0.782热容(J/mol.K) 77泊松比0.27-0.29抗热冲击品质因子2.10.cm) 1014 电阻率(蓝宝石单晶作为一种优良透波材料,在紫外、可见光、红外波段、微波都具有良好的透过率,可以满足多模式复合制导(电视、红外成像、雷达等)的要求,在军事工业等领域被用作窗口材料及整流罩部件,在光电通讯领域作为重要的窗口材料使用。

蓝宝石材料可以生长制备大尺寸的单晶,其内部缺陷很少,没有晶界、孔隙等散射源,强度的损失很小,透波率很高,是目前透波部件的首选材料;此外,由于蓝宝石电绝缘、透明、易导热、硬度高,因此可以用来作为集成电路的衬底材料,可广泛用于发光二极管(LED)及微电子电路,从而替代高价的氮化硅衬底,制作超高速集成电路;可以做成光学传感器以及其它一些光学通信和光波导器件。

如高温高压或真空容器的观察窗、液晶显示投影仪的散热板、有害气体检测仪和火灾监测仪的窗口、光纤通讯接头盒等。

蓝宝石单晶制备的研究开始于19世纪末,1904年,法国人用熔焰法最先获得了较大尺寸的蓝宝石晶体,经过近百年的发展,制备蓝宝石单晶的技术日趋完善。

目前已有提拉法(Czochrolski)、熔焰法(Vernuil)坩锅移动法(Bridgman-St ockbarger)、温度梯度法(TGT)、导模法(EFG)、热交换法(HEM)、水平定向凝固法(GHK)、泡生法(GOI)等多种制备方法,而适于生长大尺寸蓝宝石单晶的技术主要有:热交换法、水平定向凝固法、泡生法及温度梯度法、及本项目所采用的冷心放肩微量提拉法等。

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