STWIRHong Kong
(100)HPHT · IIa · 10 × 10 × 0.5 mm
Formatbis 15 × 15 mm
Ebenen(100) (110) (111) (113)
OberflächeRa ≤ 5 nm
TypIIa · IIb (bordotiert)
HPHT · CVD · Präzisionsfertigung

Unter Druck gewachsen. Auf den Mikrometer gefertigt.

STWIR Hong Kong Limited liefert einkristalline HPHT-Diamantsubstrate, Diamantstempel und Optiken sowie CVD-Wärmespreizer, Detektoren und gelötete Baugruppen an Laboratorien und OEMs auf vier Kontinenten. Lagerformate verlassen das Haus innerhalb weniger Tage. Alles andere bieten wir nach Ihrer Zeichnung an.

01HPHT-Wachstum5,5 GPa · 1 450 °C · 220 h
Scrollen
15 × 15mm
Größtes HPHT-Substratformat
2.5 – 10mm
Plattengrößen ab Lager, 0,5 mm dick, (100)
≤ 10ppm
Bordotierung, je Los spezifiziert
≤ 5nm Ra
Polierte Einkristallflächen, serienmäßig
§ 01Der Werkstoff

Ein Werkstoff, der nicht verhandelt.

Diamant ist der steifste, härteste und wärmeleitfähigste Festkörper, der sich in einer Fabrik herstellen lässt. Er ist vom tiefen Ultraviolett bis ins ferne Infrarot transparent, chemisch gegen nahezu alles unempfindlich und steckt Strahlendosen weg, die Silizium in Rauschen verwandeln. Die einzige Schwierigkeit besteht darin, ihn in der Form, Orientierung und Reinheit herzustellen, die ein Bauteil tatsächlich braucht. Genau das ist unser Teil der Arbeit.

> 2 000W/m·K
Wärmeleitfähigkeit, Typ IIa, Raumtemperatur
rund fünfmal Kupfer
5.47eV
Bandlücke
vernachlässigbarer Dunkelstrom ohne Kühlung
225 nm → fernes IR
Transmissionsfenster
dazwischen nur eine Zwei-Phononen-Bande
≈ 100GPa
Knoop-Härte
der härteste technische Werkstoff
Z = 6
Ordnungszahl
geringe Absorption, gewebeäquivalent
≈ 110⁻⁶/K
Wärmeausdehnung
dimensionsstabil unter Last

Wir züchten Einkristalle durch Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese, scheiden polykristalline und homoepitaktische Schichten per Mikrowellenplasma-CVD ab und bearbeiten beides in derselben Kette aus Orientierung, Laserschneiden, Polieren und Prüfung.

Technologie und Werkstoffdaten
§ 02Katalog

Sieben Produktfamilien. Eine Fertigungslinie.

Ob der Ausgangspunkt ein HPHT-Kristall oder ein CVD-Wafer ist: Jedes Teil durchläuft dieselben Stationen für Orientierung, Schneiden, Polieren und Prüfung und verlässt das Haus mit demselben Materialpass.

SerieProduktfamilieKennwerte
S
HPHT-Substrate und Platten
Einkristallplatten Typ IIa und bordotiertes IIb, Lagergrößen von 2,5 × 2,5 bis 10 × 10 mm, Sonderformate bis 15 × 15 mm, in vier Standardorientierungen.
≤ 15 × 15 mm · (100) (110) (111) (113) · B ≤ 10 ppm
A
Diamantstempel
HPHT-Stempel Typ IIa, mit ebener oder angefaster Culet-Fläche, als gepaarte Sätze mit geringer Doppelbrechung und geringer Fluoreszenz für die Druckkalibrierung.
Tafel Ø 2.60 – 4.65 mm · gepaarte Sätze · geringe Fluoreszenz
O
Optische Fenster, Linsen und Prismen
Einkristallfenster bis 10 mm, polykristallin bis 50 mm Durchmesser, plan oder keilförmig, freistehend oder in Flansche eingelötet.
SC ≤ 10 mm · poly ≤ Ø 50 mm · Keil 0.5 – 1°
Q
Quanten- und Elektronikqualität
Platten mit je Platte gemessenen Stickstoff- und Borwerten, (100) oder (111), für NV-Zentren-Forschung und Bauelemententwicklung.
[N] je Platte gemessen · (100) (111) · T₂-Daten nach Absprache
T
Wärmespreizer und Submounts
Drei CVD-Leitfähigkeitsklassen plus Einkristall IIa, metallisiert und strukturiert für Die-Bonden, Löten oder Hartlöten.
700 → 2 000 W/m·K · Ti/Pt/Au · ≤ 1 mm
D
Detektoren und Strahlinstrumentierung
Gehäuste Teilchendetektoren, Strahllagemonitore, Leuchtschirme und Membranen bis hinunter zu 30 nm.
Modul 4 × 4 × 0.5 mm · SMA · Membranen 30 nm → 20 µm
E
Gelötete und geschweißte Baugruppen
Diamant auf Trägern aus Edelstahl, Inconel, Kovar, Kupfer-Nickel oder Molybdän, UHV-dicht und ausheizbar.
He-Leckrate < 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s · Ausheizen 300 °C
§ 03Zwei Wachstumsrouten

HPHT für den Kristall. CVD für die Fläche.

HPHT

Hochdruck, Hochtemperatur

Eine Kohlenstoffquelle, ein metallisches Lösungsmittel und ein Keim werden bei mehreren Gigapascal und deutlich über 1 300 °C gehalten, bis der Kohlenstoff auf dem Keim als einzelner Kuboktaeder kristallisiert. Das Ergebnis ist ein dicker, versetzungsarmer Kristall mit der optischen Homogenität, die Diamantstempel, Fenster und hochwertige Substrate verlangen.

EinkristallTyp IIa / IIb≤ 15 × 15 mmStempel, Substrate, Optiken
MPCVD

Mikrowellenplasma-CVD

In einem bei 2,45 GHz angeregten Wasserstoff-Methan-Plasma kondensiert Kohlenstoff Atom für Atom auf einem beheizten Substrat. Auf einem HPHT-Keim wächst die Schicht einkristallin; auf Silizium oder Molybdän wächst sie polykristallin und lässt sich über einen 50-mm-Wafer ausdehnen. Das ist die Route für große Fenster, Wärmespreizer, dünne Membranen und Detektorplatten.

ein- und polykristallinWafer bis 50 mm30 nm → 1 mmOptiken, Thermik, Detektoren
§ 04Fertigungskette

Vom Kristall zum Bauteil in fünf Stationen.

Jedes Teil durchläuft unabhängig von der Wachstumsroute dieselbe Abfolge. Die Prüfung sitzt zwischen den Stationen, nicht am Ende.

Orientierung

Jeder Kristall und jeder Wafer wird vor dem ersten Schnitt per Röntgen-Laue-Beugung orientiert, damit die fertige Platte die Ebene zeigt, die Sie bestellt haben, und nicht die, die gerade bequem war.

LaueFehlorientierung dokumentiert

Wasserstrahlgeführtes Laserschneiden

Ein in einen feinen Wasserstrahl eingekoppelter Laser schneidet Platten, Scheiben, Stempel und Mehrsektorformen ohne Wärmeeinflusszone und mit so geringem Schnittverlust, dass 15 × 15 mm große Substrate wirtschaftlich werden.

keine thermische Schädigungbeliebige Kontur

Läppen und Polieren

Platten werden plan geläppt und anschließend auf Ra ≤ 5 nm bei Einkristall und ≤ 10 nm bei polykristallinem Material poliert, ein- oder beidseitig, mit definierten Keilwinkeln, wo Interferenzstreifen unterdrückt werden müssen.

Ra ≤ 5 nmKeil 0.5 – 1°

Metallisierung und Fügen

Gesputterte Ti/Pt/Au-, Ti/Ni/Au- oder Cr/Au-Schichtsysteme, lithografische Strukturierung und Vakuumlöten auf Metallträger für Teile, die gelötet, kontaktiert oder abgedichtet werden müssen.

strukturierte KontakteVakuumlöten

Prüfung und Materialpass

Abmessungen, Ebenheit, Rauheit, Orientierung und, wo relevant, optische und elektrische Kennwerte werden an jedem Teil gemessen und in einem Materialpass festgehalten, der die Lieferung begleitet.

100 % PrüfungMaterialpass je Teil
§ 05Anwendungen

Sechs Einsatzorte, an denen nur Diamant standhält.

Unsere Kunden wählen Diamant selten wegen seines Rufs. Sie wählen ihn, weil der vorherige Werkstoff genau an dieser Stelle versagt hat.

01

Hochdruckforschung

Stempel, Sitze und Stützplatten für Diamantstempelzellen, paarweise abgestimmt und auf geringe Fluoreszenz selektiert.

  • Statische Hochdruckzellen
  • Raman- und Röntgenbeugung unter Druck
  • Geowissenschaften und planetare Materialien
02

Laser und Photonik

Fenster, Auskoppelspiegel, Linsen und Prismen, die sich unter Kilowatt optischer Last weder erwärmen noch verformen.

  • Hochleistungs-CO₂- und Faserlaser
  • Gyrotron- und HF-Fenster
  • Langwelliges Infrarot-Imaging, 8 – 14 µm
  • Raman-Konverter und Scheibenlaser
03

Wärmemanagement

Wärmespreizer und Submounts unter GaN, Laserdioden und HF-Transistoren, wo die Sperrschichttemperatur die Leistung begrenzt.

  • Laserdioden- und VCSEL-Träger
  • HF- und Mikrowellen-Leistungsmodule
  • Leistungselektronik hoher Packungsdichte
04

Synchrotrons und Beschleuniger

Strahllagemonitore, Leuchtschirme, instrumentierte Fenster und Stripperfolien für Strahlrohre, die alles andere zerstören.

  • Röntgen-Strahllage- und Flussmonitore
  • Vakuumfenster und Filter
  • Stripperfolien für Schwerionen
05

Quanten und Elektronik

Platten mit gemessenem Stickstoff- und Borgehalt für NV-Zentren-Sensorik, strahlungsharte Elektronik und Leistungsbauelemente-Forschung.

  • NV-Magnetometrie und ODMR
  • Bordotierte Elektroden
  • Substrate für Bauelemente mit großer Bandlücke
06

Werkzeuge und Verschleißteile

Orientierte Rohlinge für Abrichter, Eindringkörper, Drehwerkzeuge und Ziehsteine, wo die härteste Ebene auf das Werkstück treffen muss.

  • Abricht- und Profilierwerkzeuge
  • Eindringkörper und Taststifte
  • Ziehsteine und Düsen
§ 06Zusammenarbeit

So läuft ein Auftrag ab.

01

Sie schicken uns die Aufgabe

Eine Zeichnung, eine Zielspezifikation oder einfach eine Beschreibung dessen, was das Teil aushalten muss. Lagerplatten können direkt nach Größe und Orientierung bestellt werden.

02

Wir antworten mit einer Spezifikation

Innerhalb eines Werktags erhalten Sie eine fertigbare Spezifikation, die Toleranz, die wir in der Produktion einhalten, eine Lieferzeit und einen Preis. Wenn eine günstigere Qualität die Aufgabe erfüllt, sagen wir es Ihnen.

03

Das Teil kommt mit seinem Materialpass

Lagerformate versenden wir innerhalb von zehn Werktagen. Sonderteile benötigen vier bis zehn Wochen. Jede Sendung enthält einen Materialpass, eine Konformitätsbescheinigung und das Messprotokoll.

§ 07Qualität

Jedes Teil geht mit seinem Materialpass hinaus.

Ein Diamantbauteil ist klein, teuer und innerhalb eines Projekttermins oft nicht ersetzbar. Deshalb messen wir jedes einzelne Teil statt einer Stichprobe, halten die Werte unter seiner Seriennummer fest und bewahren das Protokoll auf, damit eine Frage zwei Jahre später noch eine Antwort hat.

Qualität und Dokumentation
  • 100 % Maß- und Oberflächenprüfung an jedem Teil
  • Materialpass mit gemessenen, nicht nominellen Werten
  • Rückverfolgbarkeit über die Seriennummer vom Wachstumslauf bis zum Versand
  • Endverbleibsprüfung und Exportdokumentation vor dem Versand erledigt

Schicken Sie uns die Zeichnung.

Wir antworten innerhalb eines Werktags mit Spezifikation, Lieferzeit und Preis – auf Englisch, Deutsch, Französisch oder Chinesisch.