Die Kristallzucht findet in Spezialöfen bei Temperaturen bis zu 2.050°C statt.

Edle Steine bringen LEDs zum Leuchten

LEDs, Photovoltaikzellen, Schmuck – bei der Produktion und Entwicklung dieser Produkte kommen künstliche Edelsteine, wie z. B. Saphirkristalle, zum Einsatz. Die Kristalle werden in speziellen Öfen gezüchtet. Um auftretende Spannungen im Inneren des Kristalls während dieses Prozesses zu überwachen, setzen chinesische Hersteller auf Wägezellen und Messverstärker von HBM.

Saphirkristalle sind der wichtigste Rohstoff für LEDs. Inzwischen ist China das internationale Zentrum dieser Industrie. Die Kristallzucht findet in speziellen Öfen bei bis zu 2.050°C statt. In der Mitte des Ofens befindet sich eine Hauptachse aus einem Material auf Silizium-Basis. Im oberen Bereich ist eine mit der Hauptachse verbundene S-förmige Wägezelle von HBM angebracht. Mit steigender Ofentemperatur wächst der Saphirkristall rund um diese Achse.

Überwachung des Kristallwachstums

Die S-förmige Wägezelle von HBM ist vorrangig für das Messen von Zugkräften ausgelegt. Sie kann jedoch auch Druckkräfte messen und ist daher optimal geeignet, Spannungen zu erkennen, die im Inneren des wachsenden Kristalls entstehen.

Um eine hohe Qualität bei der Überwachung sicherzustellen, ist die S-förmige Wägezelle an den auf Dehnungsmessstreifen basierenden Messverstärker RM4220 von HBM angeschlossen. Mit einem Ausgangssignal von 4 bis 20 mA eignet sich der Messverstärker ideal für dieses Anwendungsgebiet. Er ist leicht zu installieren, da er lediglich auf Standard-Tragschienen aufgesteckt wird und den Anschluss einzelner Dehnungsmessstreifen-Aufnehmer ermöglicht.

Chinesische Spezialöfen auf Wachstumskurs

Das von den Chinesen entwickelte Kristallzuchtverfahren ermöglicht die Kristallbildung aus Aluminiumoxid. Das daraus entstehende Produkt ähnelt dem Korund, der natürlichen Substanz, aus der Edelsteine wie Rubine oder Saphire entstehen. Die Entwicklung der Spezialöfen in China wird diesen Industriezweig auf Wachstumskurs halten. Die LED-Hersteller sind ständig bestrebt, immer größere Saphir-Wafer einzusetzen, die wiederum nur aus größeren Kristallen geschnitten werden können.

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