2", 3", 4", 6", 8", 12" SiO2 kwartswafers kwartswafers SiO2 MEMS Temperatuur

Inleiding

Kwartswafers spelen een onmisbare rol in de vooruitgang van de elektronica, halfgeleider en optica industrie.ingebed in hoogfrequente basisstations voor 5G-netwerkenDeze hoogzuivere substraten maken innovaties mogelijk in alles, van quantumcomputing tot geavanceerde fotonica.Ondanks dat het afkomstig is van een van de meest voorkomende mineralen op aarde., kwartswafels zijn ontworpen met buitengewone precisie en prestaties.

Wat zijn kwartswafers?

Kwartswafers zijn dunne, cirkelvormige schijven gemaakt van ultrazuiver synthetisch kwartskristal..In tegenstelling tot natuurlijk kwarts, dat onregelmatige prismatische kristallen vormt, wordt synthetisch kwarts gekweekt onder strikt gecontroleerde laboratoriumomstandigheden, waardoor uniforme kristallenstructuren worden geproduceerd.

De inherente kristalliniteit van kwartswafers biedt ongeëvenaarde chemische weerstand, optische transparantie en stabiliteit onder hoge temperatuur en mechanische spanning.Deze eigenschappen maken kwartswafers tot een fundamenteel onderdeel van precisieapparaten die worden gebruikt bij gegevensoverdracht, sensoren, computing en lasertechnologieën.

Toepassingen van kwartswafers

Kwartswafers zijn op maat ontworpen om aan veeleisende toepassingen in verschillende industrieën te voldoen, waaronder:

Elektronica en RF-apparaten

• Kwartswafers zijn de kern van kwartskristalresonatoren en oscillatoren die kloksignalen leveren voor smartphones, GPS-eenheden, computers en draadloze communicatieapparaten.
• Dankzij hun lage thermische uitbreiding en hoge Q-factor zijn kwartswafers perfect voor hoogstabiele timingcircuits en RF-filters.

Opto-elektronica en beeldvorming

• Kwartswafers bieden een uitstekende UV- en IR-doorlaatbaarheid, waardoor ze ideaal zijn voor optische lenzen, straalsplitters, laservensters en detectoren.
• Hun weerstand tegen straling maakt het mogelijk om ze te gebruiken in hoogenergetische fysica en ruimtinstrumenten.

halfgeleiders en MEMS

• Kwartswafers dienen als substraat voor hoogfrequente halfgeleidercircuits, vooral in GaN- en RF-toepassingen.
• In MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) zetten kwartswafers mechanische signalen om in elektrische via het piezo-elektrische effect, waardoor sensoren zoals gyroscopen en versnellingsmeters mogelijk zijn.

Geavanceerde productie en laboratoria

• Hoogzuivere kwartswafers worden veel gebruikt in chemische, biomedische en fotonische laboratoria voor optische cellen, UV-kuvetten en de behandeling van monsters bij hoge temperatuur.
• Hun compatibiliteit met extreme omgevingen maakt ze geschikt voor plasmakamers en afzettingstools.

Hoe kwartswafers worden gemaakt

Er zijn twee primaire productieprocessen voor kwartswafers:

met een gewicht van niet meer dan 10 kg

Gesmolten kwartswafers worden gemaakt door natuurlijke kwartsgranulaten in een amorf glas te smelten, vervolgens het vaste blok in dunne wafers te snijden en te poetsen.

• Uitzonderlijke UV-transparantie
• Breed thermisch werkbereik (> 1100°C)
• Uitstekende weerstand tegen thermische schokken

Ze zijn ideaal voor lithografieapparatuur, hoogtemperatuurovens en optische ramen, maar zijn niet geschikt voor piezo-elektrische toepassingen vanwege het gebrek aan kristallijne orde.

Gecultiveerde kwartswafers

Gecultiveerde kwartswafers worden synthetisch gekweekt om defectvrije kristallen te produceren met een precieze lattice-oriëntatie.

• Precieze snijhoeken (X-, Y-, Z-, AT-snij, enz.)
• Hoogfrequente oscillatoren en SAW-filters
• Optische polarisatoren en geavanceerde MEMS-apparaten

Het productieproces omvat de groei van zaden in autoclaven, gevolgd door snijden, oriënteren, gloeien en polijsten.

Toonaangevende leveranciers van kwartswafers

Tot de wereldwijde leveranciers van hoogprecisie kwartswafers behoren:

• Heraeus(Duitsland) ️ gesmolten en synthetisch kwarts

• Shin-Etsu kwarts(Japan) hoogzuivere waferoplossingen

• WaferPro(Verenigde Staten van Amerika)

• Korth Kristalle(Duitsland)

De veranderende rol van kwartswafers

Kwartswafers blijven evolueren als essentiële componenten in opkomende technologische landschappen:

• Miniaturisatie¢ Quartz-wafers worden vervaardigd met strengere toleranties voor de integratie van compacte apparaten.

• Hogerfrequente elektronicaNieuwe kwartswaferontwerpen dringen in de mmWave- en THz-domeinen voor 6G en radar.

• Sensoren van de volgende generatieVan autonome voertuigen tot industrieel IoT, kwartsgebaseerde sensoren worden steeds belangrijker.