ہائی پیوریٹی ایلومینا کا سب سے بڑا خریدار: آپ سیفائر کے بارے میں کتنا جانتے ہیں؟

سیفائر کرسٹل اعلی پیوریٹی ایلومینا پاؤڈر سے 99.995% کی پاکیزگی کے ساتھ اگائے جاتے ہیں، جس سے وہ اعلی پیوریٹی ایلومینا کی مانگ کا سب سے بڑا علاقہ بنتے ہیں۔ وہ اعلی طاقت، اعلی سختی، اور مستحکم کیمیائی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں، انہیں سخت ماحول جیسے کہ اعلی درجہ حرارت، سنکنرن، اور اثر میں کام کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ وہ قومی دفاع، سویلین ٹیکنالوجی، مائیکرو الیکٹرانکس اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

اعلی طہارت والے ایلومینا پاؤڈر سے لے کر نیلم کرسٹل تک

1. سیفائر کی کلیدی ایپلی کیشنز 

دفاعی شعبے میں، سیفائر کرسٹل بنیادی طور پر میزائل انفراریڈ ونڈوز کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ جدید جنگ میزائلوں میں اعلی درستگی کا مطالبہ کرتی ہے، اور اس ضرورت کو پورا کرنے کے لیے انفراریڈ آپٹیکل ونڈو ایک اہم جزو ہے۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ میزائل تیز رفتار پرواز کے دوران شدید ایروڈینامک گرمی اور اثرات کا تجربہ کرتے ہیں، سخت جنگی ماحول کے ساتھ، ریڈوم کو اعلی طاقت، اثر مزاحمت، اور ریت، بارش اور دیگر شدید موسمی حالات سے کٹاؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت کا حامل ہونا چاہیے۔ نیلم کرسٹل، اپنی بہترین روشنی کی ترسیل، اعلیٰ مکینیکل خصوصیات، اور مستحکم کیمیائی خصوصیات کے ساتھ، میزائل انفراریڈ کھڑکیوں کے لیے ایک مثالی مواد بن گئے ہیں۔

ایل ای ڈی سبسٹریٹس نیلم کی سب سے بڑی درخواست کی نمائندگی کرتے ہیں۔ ایل ای ڈی لائٹنگ کو فلوروسینٹ اور توانائی بچانے والے لیمپ کے بعد تیسرا انقلاب سمجھا جاتا ہے۔ ایل ای ڈی کے اصول میں برقی توانائی کو ہلکی توانائی میں تبدیل کرنا شامل ہے۔ جب کرنٹ ایک سیمی کنڈکٹر سے گزرتا ہے، تو سوراخ اور الیکٹران مل جاتے ہیں، روشنی کی شکل میں اضافی توانائی خارج کرتے ہیں، بالآخر روشنی پیدا کرتے ہیں۔ ایل ای ڈی چپ ٹیکنالوجی epitaxial wafers پر مبنی ہے، جہاں گیسی مواد کو تہہ در تہہ سبسٹریٹ پر جمع کیا جاتا ہے۔ سبسٹریٹ کے اہم مواد میں سلکان سبسٹریٹس، سلکان کاربائیڈ سبسٹریٹس اور سیفائر سبسٹریٹس شامل ہیں۔ ان میں سے، نیلم کے ذیلی ذخائر دیگر دو کے مقابلے میں اہم فوائد پیش کرتے ہیں، بشمول ڈیوائس کا استحکام، تیاری کی بالغ ٹیکنالوجی، نظر آنے والی روشنی کو جذب نہ کرنا، روشنی کی اچھی ترسیل، اور اعتدال پسند قیمت۔ ڈیٹا سے پتہ چلتا ہے کہ 80% عالمی ایل ای ڈی کمپنیاں نیلم کو اپنے ذیلی مواد کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔

مذکورہ بالا ایپلی کیشنز کے علاوہ، نیلم کرسٹل موبائل فون کی اسکرینوں، طبی آلات، زیورات کی سجاوٹ، اور مختلف سائنسی پتہ لگانے والے آلات جیسے لینز اور پرزم کے لیے کھڑکی کے مواد کے طور پر بھی استعمال ہوتے ہیں۔

2. مارکیٹ کا سائز اور امکانات

پالیسی سپورٹ اور ایل ای ڈی چپس کے بڑھتے ہوئے اطلاق کے منظرناموں سے کارفرما، سیفائر سبسٹریٹس کی مانگ اور ان کی مارکیٹ کے سائز سے دوہرے ہندسے کی ترقی کی توقع ہے۔ 2025 تک، نیلم سبسٹریٹس کی کھیپ کا حجم 103 ملین ٹکڑوں (4 انچ سبسٹریٹس میں تبدیل) تک پہنچنے کا امکان ہے، جو 2021 کے مقابلے میں 63 فیصد اضافے کی نمائندگی کرتا ہے، 2021 سے 2025 تک 13 فیصد کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح (CAGR) کے ساتھ متوقع ہے۔ 2025، 2021 کے مقابلے میں 108% اضافہ، 2021 سے 2025 تک 20% کے CAGR کے ساتھ۔ ذیلی جگہوں کے "پیشگی" کے طور پر، نیلم کرسٹل کی مارکیٹ کا سائز اور ترقی کا رجحان واضح ہے۔

3. نیلم کرسٹل کی تیاری

1891 کے بعد سے، جب فرانسیسی کیمیا دان Verneuil A. نے پہلی بار مصنوعی منی کرسٹل بنانے کے لیے شعلہ فیوژن کا طریقہ ایجاد کیا، مصنوعی نیلم کرسٹل کی نشوونما کا مطالعہ ایک صدی پر محیط ہے۔ اس عرصے کے دوران، سائنس اور ٹکنالوجی میں پیشرفت نے اعلی کرسٹل کے معیار، بہتر استعمال کی شرح، اور پیداواری لاگت میں کمی کے صنعتی مطالبات کو پورا کرنے کے لیے نیلم کی ترقی کی تکنیکوں میں وسیع تحقیق کو آگے بڑھایا ہے۔ نیلم کے کرسٹل کو اگانے کے لیے مختلف نئے طریقے اور ٹیکنالوجیز ابھری ہیں، جیسا کہ Czochralski طریقہ، Kyropoulos طریقہ، کنارے سے طے شدہ فلم فیڈ گروتھ (EFG) طریقہ، اور ہیٹ ایکسچینج طریقہ (HEM)۔

3.1 سیفائر کرسٹل اگانے کے لیے زوکرالسکی طریقہ
Czochralski طریقہ، جو 1918 میں Czochralski J. کی طرف سے شروع کیا گیا تھا، Czochralski تکنیک کے نام سے بھی جانا جاتا ہے (مختصر طور پر Cz طریقہ)۔ 1964 میں، پولاڈینو اے ای اور روٹر بی ڈی نے سب سے پہلے اس طریقہ کو نیلم کے کرسٹل اگانے کے لیے استعمال کیا۔ آج تک، اس نے بڑی تعداد میں اعلیٰ معیار کے نیلم کرسٹل تیار کیے ہیں۔ اس اصول میں خام مال کو پگھلا کر پگھلنا، پھر ایک کرسٹل بیج کو پگھلنے والی سطح میں ڈبونا شامل ہے۔ ٹھوس مائع انٹرفیس پر درجہ حرارت کے فرق کی وجہ سے، سپر کولنگ واقع ہوتی ہے، جس کی وجہ سے پگھلا ہوا بیج کی سطح پر مضبوط ہوتا ہے اور بیج کی طرح ہی کرسٹل ڈھانچے کے ساتھ ایک کرسٹل اگانا شروع کر دیتا ہے۔ بیج کو ایک خاص رفتار سے گھومتے ہوئے آہستہ آہستہ اوپر کی طرف کھینچا جاتا ہے۔ جیسے جیسے بیج کھینچا جاتا ہے، پگھل آہستہ آہستہ انٹرفیس پر مضبوط ہوتا ہے، ایک واحد کرسٹل بناتا ہے۔ یہ طریقہ، جس میں پگھلنے سے کرسٹل کھینچنا شامل ہے، اعلیٰ معیار کے سنگل کرسٹل کی تیاری کے لیے ایک عام تکنیک ہے۔

Czochralski طریقہ کے فوائد میں شامل ہیں: (1) تیز رفتار ترقی کی شرح، مختصر وقت میں اعلیٰ معیار کے سنگل کرسٹل کی پیداوار کے قابل بنانا؛ (2) پگھلنے والی سطح پر کرسٹل دیوار کے ساتھ رابطے کے بغیر بڑھتے ہیں، مؤثر طریقے سے اندرونی دباؤ کو کم کرتے ہیں اور کرسٹل کے معیار کو بہتر بناتے ہیں۔ تاہم، اس طریقہ کار کی ایک بڑی خرابی بڑے قطر کے کرسٹل کو اگانے میں دشواری ہے، جس سے یہ بڑے سائز کے کرسٹل پیدا کرنے کے لیے کم موزوں ہے۔

3.2 نیلم کرسٹل اگانے کے لیے Kyropoulos طریقہ

Kyropoulos طریقہ، جو Kyropoulos نے 1926 میں ایجاد کیا تھا (جسے مختصراً KY طریقہ کہا جاتا ہے)، Czochralski طریقہ سے مماثلت رکھتا ہے۔ اس میں ایک بیج کرسٹل کو پگھلنے والی سطح میں ڈبونا اور گردن بنانے کے لیے اسے آہستہ آہستہ اوپر کی طرف کھینچنا شامل ہے۔ ایک بار جب پگھلنے والے بیج کے انٹرفیس پر مضبوطی کی شرح مستحکم ہو جاتی ہے، تو بیج کو مزید کھینچا یا گھمایا نہیں جاتا ہے۔ اس کے بجائے، کولنگ ریٹ کو کنٹرول کیا جاتا ہے تاکہ سنگل کرسٹل کو اوپر سے نیچے کی طرف آہستہ آہستہ مضبوط کیا جا سکے، بالآخر ایک ہی کرسٹل بنتا ہے۔

Kyropoulos عمل اعلی معیار، کم خرابی کی کثافت، بڑے، اور سازگار لاگت کی تاثیر کے ساتھ کرسٹل تیار کرتا ہے۔

3.3 Sapphire Crystals کو اگانے کے لیے Edge-defined Film-fed Growth (EFG) طریقہ
EFG طریقہ ایک شکل کی کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی ہے۔ اس کے اصول میں ایک اعلی پگھلنے والے نقطہ پگھل کو ایک سانچے میں رکھنا شامل ہے۔ پگھلنے کو کیپلیری ایکشن کے ذریعے سانچے کے اوپری حصے کی طرف کھینچا جاتا ہے، جہاں یہ سیڈ کرسٹل سے رابطہ کرتا ہے۔ جیسے جیسے بیج کھینچا جاتا ہے اور پگھل جاتا ہے، ایک ہی کرسٹل بن جاتا ہے۔ مولڈ ایج کا سائز اور شکل کرسٹل کے طول و عرض کو محدود کرتی ہے۔ نتیجتاً، اس طریقہ کی کچھ حدود ہیں اور یہ بنیادی طور پر سائز کے نیلم کرسٹل جیسے ٹیوبوں اور U-شکل والے پروفائلز کے لیے موزوں ہے۔

3.4 سیفائر کرسٹل اگانے کے لیے ہیٹ ایکسچینج کا طریقہ (HEM)
بڑے سائز کے نیلم کرسٹل کی تیاری کے لیے ہیٹ ایکسچینج کا طریقہ فریڈ شمڈ اور ڈینس نے 1967 میں ایجاد کیا تھا۔ HEM سسٹم میں بہترین تھرمل موصلیت، پگھلنے اور کرسٹل میں درجہ حرارت کے میلان کا آزادانہ کنٹرول، اور اچھی کنٹرول کی صلاحیت موجود ہے۔ یہ نسبتاً آسانی سے کم سندچیوتی اور بڑے کے ساتھ نیلم کرسٹل تیار کرتا ہے۔

HEM طریقہ کار کے فوائد میں نشوونما کے دوران کروسیبل، کرسٹل اور ہیٹر میں حرکت کی عدم موجودگی شامل ہے، جو کہ کیروپولوس اور زوکرالسکی طریقوں میں کھینچنے والی حرکتوں کو ختم کرتی ہے۔ یہ انسانی مداخلت کو کم کرتا ہے اور مکینیکل حرکت کی وجہ سے پیدا ہونے والے کرسٹل نقائص سے بچتا ہے۔ مزید برآں، ٹھنڈک کی شرح کو تھرمل تناؤ کو کم کرنے کے لیے کنٹرول کیا جا سکتا ہے اور اس کے نتیجے میں کرسٹل کریکنگ اور ڈس لوکیشن نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ یہ طریقہ بڑے سائز کے کرسٹل کی نشوونما کو قابل بناتا ہے، کام کرنا نسبتاً آسان ہے، اور ترقی کے امید افزا امکانات رکھتا ہے۔

سیفائر کرسٹل کی ترقی اور درستگی کی پروسیسنگ میں گہری مہارت کا فائدہ اٹھاتے ہوئے، XKH دفاع، LED، اور آپٹو الیکٹرانکس ایپلی کیشنز کے لیے تیار کردہ اینڈ ٹو اینڈ کسٹم سیفائر ویفر سلوشن فراہم کرتا ہے۔ نیلم کے علاوہ، ہم اعلی کارکردگی والے سیمی کنڈکٹر مواد کی مکمل رینج فراہم کرتے ہیں جن میں سلکان کاربائیڈ (SiC) ویفرز، سلکان ویفرز، SiC سیرامک ​​اجزاء، اور کوارٹز مصنوعات شامل ہیں۔ ہم تمام مواد میں غیر معمولی معیار، وشوسنییتا، اور تکنیکی مدد کو یقینی بناتے ہیں، جس سے صارفین کو جدید صنعتی اور تحقیقی ایپلی کیشنز میں شاندار کارکردگی حاصل کرنے میں مدد ملتی ہے۔