蓝宝石晶体项目
蓝宝石是一种氧化铝的单晶，晶体硬度很高，为莫氏硬
度9级，具有很好的透光性，热传导性和电气绝缘性，力学
机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点。其独特的晶格
结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为
LED最为理想的衬底材料。
目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶（GaN）的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石
基板表面加工品质息息相关，蓝宝石（单晶AI2O3 ）C面与川-V和n-W族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合
GaN磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白
/蓝/绿光LED的关键材料。
AI2O3）特性:
、蓝宝石
蓝宝石晶体生长方式可划分为溶液生长、熔体生长、气
相生长三种，其中熔体生长方式因具有生长速率快，纯度高
和晶体完整性好等特点，从而成为制备大尺寸和特定形状晶
体的最常用的晶体生长方式。目前可用来以熔体生长方式人
工生长蓝宝石晶体的方法主要有焰熔法、提拉法、区熔法、
导模法、坩埚移动法、热交换法、温度梯度法、泡生法等。
、蓝宝石晶棒制造工艺流程：
长晶:利用长晶炉生长尺寸大且高品质的单晶蓝宝石
晶体。
定向:确保蓝宝石晶体在掏棒机台上的正确位置, 便于
掏棒加工。
掏棒:以特定方式从蓝宝石晶体中掏取出蓝宝石晶棒。
滚磨:用外圆磨床进行晶棒的外圆磨削, 得到精确的外
品检: 确保晶棒品质以及以及掏取后的晶棒尺寸与方
位是否合客户规格。
定向: 在切片机上准确定位蓝宝石晶棒的位置, 以便于精准切片加工
晶棒7晶片切片: 将蓝宝石晶棒切成薄薄的晶片
研磨: 去除切片时造成的晶片切割损伤层及改善晶片的
平坦度
倒角：将晶片边缘修整成圆弧状，改善薄片边缘的机械
强度,避免应力集中造成缺陷
抛光：改善晶片粗糙度，使其表面达到外延片磊晶级的
精度
清洗：清除晶片表面的污染物（如：微尘颗粒，金属，有机
玷污物等）
品检：以高精密检测仪器检验晶片品质（平坦度，表面微尘颗粒等）,以合乎客户要求
三、蓝宝石生产主要耗能能源消耗指用单位时间消耗的各种能源，包
括一次能
源、二次能源和生产使用能源工质所消耗的能源。蓝宝石衬
底耗用的能源包括二次能源和生产使用能源工质所消耗的
能源，其中次能源为电力，耗能工质为新鲜水、氮气、氩
气。
四、蓝宝石优异的热学、光学、电学及力学等性能，使
其在各行各业都得到了广泛的应用，在各领域都不可或缺。
1、在珠宝行业的应用：随着社会的发展，人们生活水
平逐渐提高，珠宝不仅是美观的需要，也是地位的象征，这也使得珠宝业蒸蒸日上。宝石外观漂亮，熠熠生辉，得到广大人群的喜爱。不过，最初的宝石都是从自然界直接获取而得，其形成时间长，数量少，不能满足市场需求。蓝宝石中
掺杂不同的元素可生长不同颜色的晶体来制造不同颜色的宝石，这不仅增
加了宝石的产量、种类，而且，人工宝石价格相对便宜，满足了市场不同
层次的消费者的需求。目前，对蓝宝石晶体的改色普遍的方法有：辐射、
离子注入、在不同气体介质中的热处理以及热化学处理。
2、工程应用：历史上，人造刚玉因其高耐磨性，最先
被应用于钟表业，用来制作钟表的镜面。随着研究的深入，人们发现蓝宝
石具有高耐磨性、高硬度、高耐温性、耐腐蚀性，蓝宝石被用来制作发动机、泵的轴承，使这些设备可以用于输送腐蚀性液体或气体。现代技术采
用水流喷射来切割陶瓷、固体合金、岩石和危险物品，如：核弹头、军用
火箭、气体容器等。其切割质量的好坏取决于喷嘴大小的稳定性，
钢制的喷嘴工作一天就被磨损，而蓝宝石制作的喷嘴使用寿
命达30天以上。此外，蓝宝石还可用于制作切割机、CD 光盘等。
3、光学应用：蓝宝石晶体是一种优异的透波材料，在
紫外、可见光、红外、微波波段均有良好的透过率，是不可多得的光学材料。用蓝宝石单晶制作的红外光学窗口和整流罩，已广泛用于机载、星
载、舰载以及潜基、路基光电设备，尤其在高马赫数导弹整流、透明装
甲、潜艇窗口以及高功率强激光等军用设备中的地位和作用不可替代。蓝
宝石制作的掺钛蓝宝石激光器也广泛应用于军事工程中的激光测距、红
外对抗、光电干扰、致盲武器等领域。还用于环境监测、激光通信、海洋监测等领域。
4、其他方面：蓝宝石渗入科学技术的各行各业，除了
以上的应用外，蓝宝石良好的热释性和光释性也对相应的探
测器和剂量计的发展起到促进作用；其优良的机械性能土能、介
电性能、化学稳定性和高表面平滑度使其成为制备高温超导薄膜、红外光学材料、微电子器件等的最优异的基片和衬底材料，尤其在LED（发光二极管）的应用最为广泛；医学上，
蓝宝石独特的电解被动性、生物兼容性、耐腐蚀性以及高硬度使其在医学植入、外科手术、医疗器械制造等方面也得到越来越多的应用。
五、蓝宝石LED衬底行业前景预测: 从历史上看，LED背光和
LED照明两次应用爆发，刺激
了LED行业的迅速增长，而小间距有成为下一个应用爆款。
从产业链看，需求爆发刺激LED封装厂，LED封装对上游需
求旺盛从而推动LED芯片市场景气，并带动蓝宝石基板销量上升，上游芯片厂及外延厂因此加大投资。
问题在于上游设备的投资成本远大于中游，设备折旧
高，不能承受停产带来的损失，降价求售的动力较高；而中
游生产弹性相对较高。每当一个应用从爆发走向成熟阶段，
渗透率触顶，中下游需求较快反应，收缩产能，上游却保持
量产，降价迅速。上游生产弹性差加剧降价热潮的还有另
个方面，景气期内新建的厂房往往需要在一两年后才能释放
中国LED 行业市场需求（亿元）分析
蓝宝石销量（万片）及销售均价（元
■蓝宝石苗量一一均价
产能， 刚好在下游需求疲弱期。
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