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更多>>壓電石英晶體生產(chǎn)過程與晶體參數(shù)
來源：http://www.xlspa.cn 作者：konuaer 2012年08月01
壓電石英晶體的出現(xiàn)，給我們的生活和到數(shù)碼、電子等產(chǎn)品帶來多大的改變呢？
那么壓電石英晶體除了可以制作成電子元件，石英晶體諧振器，表晶，石英晶體振蕩器系列，還有可以制作那些電子產(chǎn)品呢？下面我們先了解一下人工石英晶體的種植。
簡介：
人造石英單晶是用水熱法在高壓釜中生長的，具有左旋和右旋形態(tài)。石英晶體的應(yīng)力雙折射低且折射率均勻性高，透光范圍為0.15-4μm。由于其壓電特性、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的力學(xué)和光學(xué)特性，石英晶體被用于電子、精密光學(xué)和激光技術(shù)、光通信、X-射線光學(xué)和壓力傳感器等方面。
光學(xué)石英晶體（大尺寸）
折射率：
規(guī)格：
我們是中國領(lǐng)先的大尺寸低包裹體石英單晶制造商，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為：
尺寸: Z: 135mm, X: 150mm, Y: 240-280mm
包裹體：IEC I級
Q值: >2.40 million.
光學(xué)均勻性：1*10-5
相關(guān)技術(shù)
石英晶體化學(xué)分子式是SiO2，它是由硅和氧兩種元素組成。它的無定型態(tài)主要在石頭和沙子里。SiO2的晶態(tài)廣泛存在自然界中，但是工業(yè)用高純的晶體卻不多。
石英晶體的生長設(shè)備是高壓釜，如下圖：
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培養(yǎng)石英晶體的生產(chǎn)基本集中在中國，日本，俄羅斯和美國的幾個公司中。在比利時，巴西，保加利亞，法國，德國，南非和英國有少量生產(chǎn)。
高品質(zhì)的天然石英晶體數(shù)量有限，而且價格很高，這就促使了合成石英制造業(yè)的發(fā)展。合成石英晶體在垂直的高壓釜里生產(chǎn)，高壓釜以水熱法的原理工作，溫度大約為400℃，壓力為1000個大氣壓左右。籽晶放在高壓釜上部，天然石英原料被放在下部。升溫加壓的時候，高壓釜內(nèi)的溶液呈堿性。高壓釜的加熱裝置，在容器內(nèi)部制造出上部比下部溫度低的環(huán)境。這個溫度梯度造成溶解了底部天然石英的堿性溶液的對流，而且使天然石英沉積在頂部的籽晶片上。就是用這種方法生產(chǎn)，它可以在幾星期內(nèi)長好幾百克。如果在溫度達到573℃的時候，α石英將相變成β石英（失去壓電特性）。
這個過程一直延續(xù)到石英長到理想的尺寸。通常生產(chǎn)某一種類型的石英需要花30-60天的時間。但是客戶定制的大尺寸石英，需要至少180天的時間才能完成生產(chǎn)過程。
各種石英生產(chǎn)都需要種子，不管是天然的還是培養(yǎng)的種子。但是生產(chǎn)者需要注意的是種子必須沒有缺陷。否則這些缺陷將傳遞下新的一代上去。首選的天然石英種子，必須確保遺傳缺陷不會傳遞到后代石英。
籽晶在切割以前要檢查物理缺陷。通常用金剛石或者多刀切割籽晶。沿著定向儀預(yù)先定好方向的面，切割的比預(yù)先定的尺寸略厚。每個晶片被檢查，并且切割成規(guī)定的尺寸。這些毛片經(jīng)過一系列的研磨，直至達到最終的厚度。
石英晶體是一種現(xiàn)代電子工業(yè)不可缺少成分。在1880年居里兄弟發(fā)現(xiàn)了石英的壓電效應(yīng)后，他們被廣泛的應(yīng)用在通訊領(lǐng)域的頻率管理和控制。晶體加工成元件石英晶振之后他們提供了大多數(shù)的鐘、表、電腦和微處理器的同步元件。
石英大部分的光學(xué)應(yīng)用都是使用熔融態(tài)，象石英玻璃。相關(guān)的一些人造石英晶體在一些特殊的方面。石英晶體通常也被用在偏振光柵、布魯斯特窗口、棱鏡和折光器上。
后來，在紫外線下生物分子的交互作用是生物化學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常使用的分析方法，象石英這樣的紫外透過材料經(jīng)常被要求用在生物技術(shù)上。這些透明材料對于流動的或者粒子處理系統(tǒng)也很重要，透過這些材料可以很方便觀察內(nèi)部的狀況。
石英晶體的物理性能參數(shù)：
作者：康華爾電子-晶振帝國
那么壓電石英晶體除了可以制作成電子元件，石英晶體諧振器，表晶，石英晶體振蕩器系列，還有可以制作那些電子產(chǎn)品呢？下面我們先了解一下人工石英晶體的種植。
簡介：
人造石英單晶是用水熱法在高壓釜中生長的，具有左旋和右旋形態(tài)。石英晶體的應(yīng)力雙折射低且折射率均勻性高，透光范圍為0.15-4μm。由于其壓電特性、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的力學(xué)和光學(xué)特性，石英晶體被用于電子、精密光學(xué)和激光技術(shù)、光通信、X-射線光學(xué)和壓力傳感器等方面。
光學(xué)石英晶體（大尺寸）
折射率：
| λ | 193.6 | 340.4 | 410.2 | 467.8 | 546.1 | 627.8 | 706.5 | 766.5 | 844.7 | 1529.6 | 2058.2 |
| No | 1.65999 | 1.56747 | 1.556502 | 1.551027 | 1.546174 | 1.542819 | 1.540488 | 1.539071 | 1.537525 | 1.528 | 1.51998 |
| Ne | 1.67343 | 1.577385 | 1.566031 | 1.560368 | 1.55535 | 1.55188 | 1.549472 | 1.548005 | 1.5464 | 1.53646 | 1.52814 |
我們是中國領(lǐng)先的大尺寸低包裹體石英單晶制造商，產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為：
尺寸: Z: 135mm, X: 150mm, Y: 240-280mm
包裹體：IEC I級
Q值: >2.40 million.
光學(xué)均勻性：1*10-5
相關(guān)技術(shù)
石英晶體化學(xué)分子式是SiO2，它是由硅和氧兩種元素組成。它的無定型態(tài)主要在石頭和沙子里。SiO2的晶態(tài)廣泛存在自然界中，但是工業(yè)用高純的晶體卻不多。
石英晶體的生長設(shè)備是高壓釜，如下圖：
培養(yǎng)石英晶體的生產(chǎn)基本集中在中國，日本，俄羅斯和美國的幾個公司中。在比利時，巴西，保加利亞，法國，德國，南非和英國有少量生產(chǎn)。
高品質(zhì)的天然石英晶體數(shù)量有限，而且價格很高，這就促使了合成石英制造業(yè)的發(fā)展。合成石英晶體在垂直的高壓釜里生產(chǎn)，高壓釜以水熱法的原理工作，溫度大約為400℃，壓力為1000個大氣壓左右。籽晶放在高壓釜上部，天然石英原料被放在下部。升溫加壓的時候，高壓釜內(nèi)的溶液呈堿性。高壓釜的加熱裝置，在容器內(nèi)部制造出上部比下部溫度低的環(huán)境。這個溫度梯度造成溶解了底部天然石英的堿性溶液的對流，而且使天然石英沉積在頂部的籽晶片上。就是用這種方法生產(chǎn)，它可以在幾星期內(nèi)長好幾百克。如果在溫度達到573℃的時候，α石英將相變成β石英（失去壓電特性）。
這個過程一直延續(xù)到石英長到理想的尺寸。通常生產(chǎn)某一種類型的石英需要花30-60天的時間。但是客戶定制的大尺寸石英，需要至少180天的時間才能完成生產(chǎn)過程。
各種石英生產(chǎn)都需要種子，不管是天然的還是培養(yǎng)的種子。但是生產(chǎn)者需要注意的是種子必須沒有缺陷。否則這些缺陷將傳遞下新的一代上去。首選的天然石英種子，必須確保遺傳缺陷不會傳遞到后代石英。
籽晶在切割以前要檢查物理缺陷。通常用金剛石或者多刀切割籽晶。沿著定向儀預(yù)先定好方向的面，切割的比預(yù)先定的尺寸略厚。每個晶片被檢查，并且切割成規(guī)定的尺寸。這些毛片經(jīng)過一系列的研磨，直至達到最終的厚度。
石英晶體是一種現(xiàn)代電子工業(yè)不可缺少成分。在1880年居里兄弟發(fā)現(xiàn)了石英的壓電效應(yīng)后，他們被廣泛的應(yīng)用在通訊領(lǐng)域的頻率管理和控制。晶體加工成元件石英晶振之后他們提供了大多數(shù)的鐘、表、電腦和微處理器的同步元件。
石英大部分的光學(xué)應(yīng)用都是使用熔融態(tài)，象石英玻璃。相關(guān)的一些人造石英晶體在一些特殊的方面。石英晶體通常也被用在偏振光柵、布魯斯特窗口、棱鏡和折光器上。
后來，在紫外線下生物分子的交互作用是生物化學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常使用的分析方法，象石英這樣的紫外透過材料經(jīng)常被要求用在生物技術(shù)上。這些透明材料對于流動的或者粒子處理系統(tǒng)也很重要，透過這些材料可以很方便觀察內(nèi)部的狀況。
石英晶體的物理性能參數(shù)：
| Transmission Range | 0.150--4.0µm and 50--1000 µm |
| Refractive Index | no=1.5350, ne=1.5438 @ 1 µm |
| Reflective Loss | 8.2% @ 2µm |
| Density | 2.65 g/cm3 |
| Melting Point | 1710°C, 1657°C |
| Molecular Weight | 60.06 |
| Thermal_Conductivity | ||C:11.7 W/(m·K) 20°C; ^C: 6.5 |
| Specific Heat | 744 J/(kg·K) |
| Thermal Expansion | || C: 7.97 x 10-6 /°C ; ^C: 13.37 x 10-6 /°C @0°--80°C |
| Hardness (Mohs) | 740 (Indenter load 500g) |
| Young`s Modulus | || C: 97; ^C: 76.5 GPa @ 25°C |
| Shear Modulus | 44 GPa |
| Bulk Modulus | 98 GPa |
| Rupture Modulus | 41 MPa |
| Elastic Coefficient | C11 = 86.6; C12 = 6.7; C13 = 12.4; C14 = 17.8; C33= 106.4; C44 = 58 GPa |
| Dielectric Constant | || C: 4.27 @ 30 MHz @ 25°C; ^C: 4.34 |
| Solubility in Water | insoluble |
| Type of Material | Single crystal, synthetic |
| Crystal Structure | trigonal, point group 32, a = 4.9138 Å, c = 5.4052 Å |
| Common Diameter | Plates (blank) 120 mm (y) x 90 mm (x) x 27 mm (z) |
| Application | polarizing optics, piezoelectric components, VUV filter, FIR windows |
| Remarks | dextrorotatory Quartz is common, max. temperature for application > 1200°C, chemical constant, will be damaged by contact with HF and hot concentrated alkalines，32.768KHZ |
作者：康華爾電子-晶振帝國
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