आंतरिक तनाव के कारण सैपफायर क्रिस्टल के सामान्य दोष

सैप्फायर की संरचना एल्यूमीनियम ऑक्साइड (अल) है₂ओ₃), और इसकी क्रिस्टल संरचना एक हेक्साहेहेफेड्रल जाली संरचना है। सी-प्लेन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सैप्फायर सबस्ट्रेट है। अपने विस्तृत ऑप्टिकल पैठ बैंड के कारण, इसमें निकट-पराबैंगनी से मध्य-अवरक्त तक अच्छा प्रकाश संप्रेषण है, इसलिए इसका व्यापक रूप से ऑप्टिकल घटकों, अवरक्त उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उच्च तीव्रता लेजर लेंस सामग्री और मास्क सामग्री।

वर्तमान में, अल्ट्रा-उच्च चमक सफेद और नीले नेतृत्व की गुणवत्ता पर निर्भर करती है, और गन की गुणवत्ता का उपयोग किए जाने वाले सैप्फायर सबस्ट्ररेट की सतह प्रसंस्करण गुणवत्ता से निकटता से संबंधित है।

हाल ही में बाजार 2 इंच के सैपफायर सिंगल क्रिस्टल से 4 इंच, 6 इंच और 8 इंच में स्थानांतरित हो गया है। नेतृत्व वाले बाजार के तेजी से विकास के लिए बड़े आकार, उच्च गुणवत्ता और स्थिर प्रदर्शन के सैपफायर क्रिस्टल के विकास की आवश्यकता होती है, जो सैपफायर विकास प्रौद्योगिकी के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखता है। हालांकि, सैपफायर सिंगल क्रिस्टल की विकास प्रक्रिया में, अक्सर कुछ दोष होते हैं जो सैपफायर के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं, जैसे कि क्रिस्टल दरारें, अव्यवस्था, अशुद्धियों और रंग केंद्र, हवा के बुलबुले, आदि।

नीचे हम दो प्रकार के सैप्फायर क्रिस्टल दोष पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

क्रिस्टल दरारें

विकास प्रक्रिया के दौरान, क्रिस्टल के अंदर विभिन्न तनाव की उत्पत्ति तनाव का कारण होगा। जब स्ट्रेन क्रिस्टल की लोचदार सीमा से अधिक है, तो क्रिस्टल क्रैक हो जाएगा। क्रिस्टल में तनाव मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन प्रकार शामिल हैंः

(1) थर्मल तनाव: थर्मल तनाव क्रिस्टल के असमान हीटिंग और तापमान अंतर के कारण होने वाले आंतरिक तनाव का एक प्रकार का आंतरिक तनाव है, जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल के असंगत विस्तार या संकुचन विरूपण होता है, और क्रिस्टल के विभिन्न भागों के बीच आपसी संयम जब तक क्रिस्टल के भीतर एक तापमान ढाल है, तब तक थर्मल तनाव होगा।

(2) रासायनिक तनावः क्रिस्टल में विभिन्न घटकों के असमान वितरण के कारण

यांत्रिक तनावः क्रिस्टल वृद्धि के दौरान यांत्रिक कंपन के कारण

सैप्फायर सिंगल क्रिस्टल के विकास के दौरान, थर्मल तनाव सभी तनाव का सबसे महत्वपूर्ण रूप है। क्रिस्टल में अत्यधिक थर्मल तनाव के मुख्य कारणों में निम्नलिखित पहलू शामिल हैंः

वृद्धि दर बहुत तेज है।

तापमान क्षेत्र अनुचित है और तापमान बहुत बड़ा है।

C. शीतलन दर बहुत तेज है।

(D) क्रिस्टल अभिविन्यास

1. क्रिस्टल आकार

हल्का तनाव

मध्यम तनाव

2. विस्थापन

अव्यवस्था एक विशेष संरचना के साथ एक जाली दोष है। वास्तविक क्रिस्टल को क्रिस्टलीकरण के दौरान बाहरी वातावरण या विभिन्न आंतरिक तनाव की कार्रवाई के अधीन किया जाता है, और क्रिस्टल के अंदर कणों की व्यवस्था विकृत हो जाती है और अब एक आदर्श जाली अवस्था में आदेश नहीं दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल में एक रैखिक दोष होता है।

सैप्फायर क्रिस्टल में विस्थाओं के कारण मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन पहलू शामिल हैंः

प्राथमिक विस्थानः यदि चयनित बीज क्रिस्टल में अव्यवस्था होती है, तो उन्हें विकास के माध्यम से नए क्रिस्टल में विस्तारित किया जा सकता है। बीज क्रिस्टल में विस्थाओं में निहित विस्थाओं, प्रसंस्करण के दौरान अत्यधिक तनाव से उत्पन्न विस्थापन, और सीडिंग के दौरान थर्मल शॉक द्वारा उत्पन्न डिस्लोकेशन शामिल हैं।

(B) क्रिस्टल वृद्धि के दौरान विस्थाएं उत्पन्न होती हैं। इसके मुख्य स्रोत हैंः

(1) इंटरफ़ेस के पास क्रिस्टल के अक्षीय और रेडियल तापमान ग्रेडिएंट थर्मल तनाव उत्पन्न करते हैं, जो दोनों महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक होते हैं।

(2) घटक पृथक्करण के कारण जाली स्थिरांक में परिवर्तनः पिघल में अशुद्धता परमाणुओं की उपस्थिति के कारण, क्रिस्टलीय ठोस प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टलीय दृढ़ता से ठोस हो जाएगा, इसके परिणामस्वरूप संरचना और अव्यवस्था के संभावित गठन में अंतर पैदा होता है।

(3) बिंदु दोष (रिक्तियों और अंतःस्थलीय) स्थानीय तनाव एकाग्रता का कारण बनता है।

(4)यांत्रिक कंपन का प्रभाव क्रिस्टल को डिफ्लेक्टेड या मोड़ का कारण बनता है, और आसन्न क्रिस्टल ब्लॉकों के बीच एक चरण अंतर होता है, जिससे विघटन होता है।

तनाव एकाग्रता के आसपास के क्षेत्र में जुड़वां और अनाज की सीमाओं जैसे इंटरफेस के आसपास होने की संभावना होती है। यदि तनाव पर्ची तनाव से अधिक हो जाता है, जब इस क्षेत्र में क्रिस्टल फिसल जाता है, तो इस क्षेत्र में विघटन हो जाएगा।