SiO₂ क्वार्ट्ज वेफर क्वार्ट्ज वेफर्स SiO₂ MEMS तापमान 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

संक्षिप्त वर्णन:

इलेक्ट्रॉनिक्स, सेमीकंडक्टर और ऑप्टिक्स उद्योगों को आगे बढ़ाने में क्वार्ट्ज वेफर्स की अहम भूमिका है। स्मार्टफोन में जीपीएस गाइडेंस, 5जी नेटवर्क को पावर देने वाले हाई-फ्रीक्वेंसी बेस स्टेशन और अगली पीढ़ी के माइक्रोचिप्स बनाने वाले उपकरणों में एकीकृत क्वार्ट्ज वेफर्स बेहद जरूरी हैं। ये उच्च शुद्धता वाले सब्सट्रेट क्वांटम कंप्यूटिंग से लेकर उन्नत फोटोनिक्स तक हर क्षेत्र में नवाचार को संभव बनाते हैं। पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले खनिजों में से एक से प्राप्त होने के बावजूद, क्वार्ट्ज वेफर्स को असाधारण सटीकता और प्रदर्शन मानकों के अनुरूप निर्मित किया जाता है।

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विशेषताएँ

विस्तृत आरेख

फ्यूज्ड क्वार्ट्ज वेफर 4 इंच फ्यूज्ड सिलिका वेफर

फ्यूज्ड सिलिका और ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास वेफर्स-2

परिचय

फ्यूज्ड सिलिका और ऑप्टिकल क्वार्ट्ज ग्लास वेफर्स

क्वार्ट्ज वेफर्स क्या होते हैं?

क्वार्ट्ज वेफर्स अति-शुद्ध कृत्रिम क्वार्ट्ज क्रिस्टल से निर्मित पतली, गोलाकार डिस्क होती हैं। ये 2 से 12 इंच तक के मानक व्यास में उपलब्ध होती हैं और इनकी मोटाई आमतौर पर 0.5 मिमी से 6 मिमी तक होती है। प्राकृतिक क्वार्ट्ज के विपरीत, जो अनियमित प्रिज्मीय क्रिस्टल बनाता है, कृत्रिम क्वार्ट्ज को प्रयोगशाला में सख्त नियंत्रित परिस्थितियों में उगाया जाता है, जिससे एकसमान क्रिस्टल संरचनाएं बनती हैं।

क्वार्ट्ज वेफर्स की अंतर्निहित क्रिस्टलीयता अद्वितीय रासायनिक प्रतिरोध, प्रकाशीय पारदर्शिता और उच्च तापमान एवं यांत्रिक तनाव के तहत स्थिरता प्रदान करती है। ये विशेषताएं क्वार्ट्ज वेफर्स को डेटा ट्रांसमिशन, सेंसिंग, कंप्यूटेशन और लेजर-आधारित प्रौद्योगिकियों में उपयोग किए जाने वाले सटीक उपकरणों के लिए एक मूलभूत घटक बनाती हैं।

क्वार्ट्ज वेफर की विशिष्टताएँ

क्वार्ट्ज प्रकार	4	6	8	12
आकार
व्यास (इंच में)	4	6	8	12
मोटाई (मिमी)	0.05–2	0.25–5	0.3–5	0.4–5
व्यास सहनशीलता (इंच)	±0.1	±0.1	±0.1	±0.1
मोटाई सहनशीलता (मिमी)	अनुकूलन	अनुकूलन	अनुकूलन	अनुकूलन
प्रकाशीय गुण
अपवर्तनांक @365 एनएम	1.474698	1.474698	1.474698	1.474698
अपवर्तनांक @546.1 एनएम	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
अपवर्तनांक @1014 एनएम	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
आंतरिक पारगम्यता (1250–1650 एनएम)	>99.9%	>99.9%	>99.9%	>99.9%
कुल पारगम्यता (1250–1650 एनएम)	>92%	>92%	>92%	>92%
मशीनिंग गुणवत्ता
टीटीवी (कुल मोटाई भिन्नता, माइक्रोमीटर)	<3	<3	<3	<3
समतलता (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
सतह की खुरदरापन (एनीमीटर)	≤1	≤1	≤1	≤1
धनुष (µm)	<5	<5	<5	<5
भौतिक गुण
घनत्व (ग्राम/सेमी³)	2.20	2.20	2.20	2.20
यंग मापांक (जीपीए)	74.20	74.20	74.20	74.20
मोह्स कठोरता	6–7	6–7	6–7	6–7
अपरूपण मापांक (जीपीए)	31.22	31.22	31.22	31.22
पिज़ोन अनुपात	0.17	0.17	0.17	0.17
संपीडन सामर्थ्य (जीपीए)	1.13	1.13	1.13	1.13
तन्यता सामर्थ्य (एमपीए)	49	49	49	49
परावैद्युत स्थिरांक (1 मेगाहर्ट्ज)	3.75	3.75	3.75	3.75
थर्मल विशेषताएं
स्ट्रेन बिंदु (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000 डिग्री सेल्सियस	1000 डिग्री सेल्सियस	1000 डिग्री सेल्सियस	1000 डिग्री सेल्सियस
एनीलिंग बिंदु (10¹³ Pa·s)	1160°C	1160°C	1160°C	1160°C
नरमी बिंदु (10⁷.⁶ Pa·s)	1620° सेल्सियस	1620° सेल्सियस	1620° सेल्सियस	1620° सेल्सियस

क्वार्ट्ज वेफर्स के अनुप्रयोग

क्वार्ट्ज वेफर्स को विभिन्न उद्योगों में मांग वाली अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विशेष रूप से इंजीनियर किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

इलेक्ट्रॉनिक्स और आरएफ उपकरण

क्वार्ट्ज वेफर्स क्वार्ट्ज क्रिस्टल रेजोनेटर्स और ऑसिलेटर्स का मूल तत्व हैं जो स्मार्टफोन, जीपीएस यूनिट, कंप्यूटर और वायरलेस संचार उपकरणों के लिए क्लॉक सिग्नल प्रदान करते हैं।
कम तापीय विस्तार और उच्च क्यू-फैक्टर के कारण क्वार्ट्ज वेफर्स उच्च-स्थिरता वाले टाइमिंग सर्किट और आरएफ फिल्टर के लिए एकदम सही होते हैं।

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और इमेजिंग

क्वार्ट्ज वेफर्स उत्कृष्ट यूवी और आईआर पारगम्यता प्रदान करते हैं, जो उन्हें ऑप्टिकल लेंस, बीम स्प्लिटर, लेजर विंडो और डिटेक्टरों के लिए आदर्श बनाते हैं।
विकिरण के प्रति उनका प्रतिरोध उन्हें उच्च-ऊर्जा भौतिकी और अंतरिक्ष उपकरणों में उपयोग करने में सक्षम बनाता है।

सेमीकंडक्टर और एमईएमएस

क्वार्ट्ज वेफर्स उच्च आवृत्ति वाले सेमीकंडक्टर सर्किटों के लिए सब्सट्रेट के रूप में काम करते हैं, विशेष रूप से GaN और RF अनुप्रयोगों में।
एमईएमएस (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम) में, क्वार्ट्ज वेफर्स पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से यांत्रिक संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं, जिससे जाइरोस्कोप और एक्सेलेरोमीटर जैसे सेंसर सक्षम होते हैं।

उन्नत विनिर्माण और प्रयोगशालाएँ

उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज वेफर्स का व्यापक रूप से रासायनिक, जैव चिकित्सा और फोटोनिक प्रयोगशालाओं में ऑप्टिकल सेल, यूवी क्यूवेट और उच्च तापमान वाले नमूनों को संभालने के लिए उपयोग किया जाता है।
अत्यधिक कठोर वातावरण के साथ उनकी अनुकूलता उन्हें प्लाज्मा चैंबर और जमाव उपकरणों के लिए उपयुक्त बनाती है।

क्वार्ट्ज वेफर्स कैसे बनाए जाते हैं

क्वार्ट्ज वेफर्स के निर्माण के दो मुख्य तरीके हैं:

फ्यूज्ड क्वार्ट्ज वेफर्स

फ्यूज्ड क्वार्ट्ज वेफर्स प्राकृतिक क्वार्ट्ज कणों को पिघलाकर एक अनाकार कांच में परिवर्तित करके बनाए जाते हैं, फिर ठोस ब्लॉक को काटकर और पॉलिश करके पतले वेफर्स में परिवर्तित किया जाता है। ये क्वार्ट्ज वेफर्स निम्नलिखित लाभ प्रदान करते हैं:

असाधारण यूवी पारदर्शिता
विस्तृत तापीय परिचालन सीमा (>1100°C)
उत्कृष्ट तापीय आघात प्रतिरोध

ये लिथोग्राफी उपकरण, उच्च तापमान वाली भट्टियों और ऑप्टिकल खिड़कियों के लिए आदर्श हैं, लेकिन क्रिस्टलीय क्रम की कमी के कारण पीजोइलेक्ट्रिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

संवर्धित क्वार्ट्ज वेफर्स

कृत्रिम रूप से संवर्धित क्वार्ट्ज वेफर्स को उगाकर दोषरहित क्रिस्टल तैयार किए जाते हैं, जिनकी जाली अभिविन्यास सटीक होती है। इन वेफर्स को उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें निम्नलिखित की आवश्यकता होती है:

सटीक कट कोण (X-, Y-, Z-, AT-कट, आदि)
उच्च आवृत्ति दोलक और SAW फ़िल्टर
ऑप्टिकल पोलराइज़र और उन्नत MEMS उपकरण

उत्पादन प्रक्रिया में ऑटोक्लेव में बीजयुक्त वृद्धि, उसके बाद स्लाइसिंग, ओरिएंटेशन, एनीलिंग और पॉलिशिंग शामिल है।

क्वार्ट्ज वेफर के अग्रणी आपूर्तिकर्ता

उच्च परिशुद्धता वाले क्वार्ट्ज वेफर्स में विशेषज्ञता रखने वाले वैश्विक आपूर्तिकर्ताओं में निम्नलिखित शामिल हैं:

Heraeus(जर्मनी) – फ्यूज्ड और सिंथेटिक क्वार्ट्ज
शिन-एत्सु क्वार्ट्ज(जापान) – उच्च शुद्धता वाले वेफर समाधान
वेफरप्रो(अमेरिका) – चौड़े व्यास वाले क्वार्ट्ज वेफर्स और सब्सट्रेट
कोर्थ क्रिस्टेल(जर्मनी) – सिंथेटिक क्रिस्टल वेफर्स

क्वार्ट्ज वेफर्स की विकसित होती भूमिका

उभरते तकनीकी परिदृश्यों में क्वार्ट्ज वेफर्स आवश्यक घटकों के रूप में लगातार विकसित हो रहे हैं:

लघुरूपण– कॉम्पैक्ट डिवाइस इंटीग्रेशन के लिए क्वार्ट्ज वेफर्स को सख्त टॉलरेंस के साथ निर्मित किया जा रहा है।
उच्च आवृत्ति इलेक्ट्रॉनिक्स– क्वार्ट्ज वेफर के नए डिजाइन 6जी और रडार के लिए मिलीमीटर वेव और थहर्ट्ज हर्ट्ज डोमेन में प्रगति कर रहे हैं।
अगली पीढ़ी की संवेदन क्षमतास्वायत्त वाहनों से लेकर औद्योगिक आईओटी तक, क्वार्ट्ज-आधारित सेंसर अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं।

क्वार्ट्ज वेफर्स के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. क्वार्ट्ज वेफर क्या है?

क्वार्ट्ज वेफर क्रिस्टलीय सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂) से बनी एक पतली, सपाट डिस्क होती है, जिसे आमतौर पर मानक सेमीकंडक्टर आकारों (जैसे, 2", 3", 4", 6", 8", या 12") में निर्मित किया जाता है। अपनी उच्च शुद्धता, ऊष्मीय स्थिरता और प्रकाशीय पारदर्शिता के लिए प्रसिद्ध, क्वार्ट्ज वेफर का उपयोग विभिन्न उच्च-सटीकता अनुप्रयोगों जैसे सेमीकंडक्टर निर्माण, MEMS उपकरणों, ऑप्टिकल प्रणालियों और निर्वात प्रक्रियाओं में सब्सट्रेट या वाहक के रूप में किया जाता है।

2. क्वार्ट्ज और सिलिका जेल में क्या अंतर है?

क्वार्ट्ज सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂) का एक क्रिस्टलीय ठोस रूप है, जबकि सिलिका जेल SiO₂ का एक अनाकार और छिद्रपूर्ण रूप है, जिसका उपयोग आमतौर पर नमी को अवशोषित करने वाले डेसिकेंट के रूप में किया जाता है।

क्वार्ट्ज कठोर, पारदर्शी होता है और इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक, ऑप्टिकल और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।
सिलिका जेल छोटे मोतियों या दानों के रूप में दिखाई देता है और इसका उपयोग मुख्य रूप से पैकेजिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और भंडारण में नमी नियंत्रण के लिए किया जाता है।

3. क्वार्ट्ज क्रिस्टल का उपयोग किस लिए किया जाता है?

क्वार्ट्ज क्रिस्टल अपने पीजोइलेक्ट्रिक गुणों (यांत्रिक तनाव के तहत विद्युत आवेश उत्पन्न करने की क्षमता) के कारण इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाशिकी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। सामान्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

दोलक और आवृत्ति नियंत्रण(उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज़ घड़ियाँ, क्लॉक, माइक्रोकंट्रोलर)
ऑप्टिकल घटक(उदाहरण के लिए, लेंस, वेवप्लेट, खिड़कियाँ)
अनुनादक और फ़िल्टरआरएफ और संचार उपकरणों में
सेंसरदबाव, त्वरण या बल के लिए
सेमीकंडक्टर निर्माणसब्सट्रेट या प्रोसेस विंडो के रूप में

4. माइक्रोचिप्स में क्वार्ट्ज का उपयोग क्यों किया जाता है?

क्वार्ट्ज का उपयोग माइक्रोचिप से संबंधित अनुप्रयोगों में किया जाता है क्योंकि यह निम्नलिखित गुण प्रदान करता है:

तापीय स्थिरताविसरण और एनीलिंग जैसी उच्च तापमान प्रक्रियाओं के दौरान
विद्युत इन्सुलेशनइसके परावैद्युत गुणों के कारण
रासायनिक प्रतिरोधसेमीकंडक्टर निर्माण में प्रयुक्त अम्लों और विलायकों के लिए
आयामी परिशुद्धताऔर विश्वसनीय लिथोग्राफी संरेखण के लिए कम तापीय विस्तार
हालांकि क्वार्ट्ज को स्वयं सक्रिय अर्धचालक सामग्री (सिलिकॉन की तरह) के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन यह निर्माण वातावरण में एक महत्वपूर्ण सहायक भूमिका निभाता है - विशेष रूप से भट्टियों, कक्षों और फोटोमास्क सब्सट्रेट में।

हमारे बारे में

XKH विशेष ऑप्टिकल ग्लास और नए क्रिस्टल पदार्थों के उच्च-तकनीकी विकास, उत्पादन और बिक्री में विशेषज्ञता रखती है। हमारे उत्पाद ऑप्टिकल इलेक्ट्रॉनिक्स, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और सैन्य क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं। हम नीलमणि ऑप्टिकल घटक, मोबाइल फोन लेंस कवर, सिरेमिक, एलटी, सिलिकॉन कार्बाइड एसआईसी, क्वार्ट्ज और सेमीकंडक्टर क्रिस्टल वेफर्स प्रदान करते हैं। कुशल विशेषज्ञता और अत्याधुनिक उपकरणों के साथ, हम गैर-मानक उत्पाद प्रसंस्करण में उत्कृष्ट हैं और हमारा लक्ष्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक सामग्री के क्षेत्र में एक अग्रणी उच्च-तकनीकी उद्यम बनना है।