蓝宝石基础知识
蓝宝石的主要成分
蓝宝石的主要成分
蓝宝石的主要成分：
（1）氧化铝：是蓝宝石的主要成分，占蓝宝石总重量的60％以上。它以六方晶体形式出现，无色透明。
（2）少量氧化铝（Al_2O_3）：主要含量在0.2％ - 0.4％，可能是通过补充少量钛或铌来获得的，它们形成了空孔结晶结构，某些孔也被四氧化铌等杂质填充而形成真空空位。
（3）银铝石酸盐（KCr_2O_4）：含量为0.1％-3.5％。其中铝和铍的含量会影响宝石的颜色，当含量越高时，会使宝石的颜色变得更蓝。
（4）氧化钛（TiO_2）：是蓝宝石的一种次要成分，含量一般不超过1.0％，有时可以看到对蓝宝石的颜色有穿行效果。
（5）氧化钠（Na_2O）：少量存在，以丁酸钠和单水钠矿作为溶剂。
（6）氧化锰（MnO_2）：是一种罕见的成分，可以使蓝宝石获得增暖的色调，甚至混合成蓝紫色。
（7）氧化钒（V_2O_5）：只有少量存在，对宝石的颜色没有明显影
响，但可以提高宝石的颜色饱和度。
（8）三氧化硅（SiO_2）：是蓝宝石的一种次要成分，一般不超过0.5％，有时它们可以通过内充水以及其他衍生物混入到结晶种子中，因而影响宝石的颜色。
（9）氧化镁（MgO）：也是一种次要成分，含量一般较低，少于1.0％，其成分混合物如膨胀剂、锰酸盐和钒酸盐会影响蓝宝石颜色的一般蓝色调性。
（10）其他：还有斜长石、氧化钡、氧化锆等更为罕见的成分，但他们的代谢和影响比较小。
蓝宝石
(3)掺杂蓝宝石单晶热(光)释光材料及其应用 α- Al2O3 :C晶体用于制造热释光探测器主要有以下特点： （1）热释光灵敏度高，为常用热释光晶体LiF:(Mg,Ti)的40—60倍 ；187℃附近的发光峰型单一，有效原子序数相对较低(10.2)； （2）低本底剂量响应临界值(10-6Gy),辐射剂量响应为线性—亚线 性，线性响应范围宽(10-6—10Gy)； （3）α- Al2O3 :C晶体420nm处的发射峰正好处于光电倍增管响应 的最佳峰值，在低剂量条件下， α- Al2O3 :C晶体探测器可重复 使用且无需退火处理。
蓝宝石衬底缺点
• 晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续 的器件加工工艺造成困难 • 蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω•cm，在这种情况 下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电 极； • 蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m•K））。因此在 使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率 器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很 多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电 性能。
（1）光学窗口和整流罩 综合性能优良的红外光学窗口及整流罩是高速飞行器系统中的关 键部件，其材料必须具备在使用波段的高透过、低散射、高硬度 、高强度、低弹性模量，高熔点、高热导率、高抗热冲击品质因 子、低热辐射，耐喷气燃料、冰雹、雨水、海水、盐雾及砂粒的 冲刷和腐蚀，耐强光辐照等一系列优良的综合性能。 金刚石虽有最理想的光学、力学和热学性能，但因体金刚石用作 独立的红外光学窗口和整流罩尚存在一些技术瓶颈而离实际应用 还有一段距离。 氟化镁(MgF2)虽有良好的光学性能及成熟用蓝宝石单晶做成的 红外光学窗口和整流罩，的制备技术，但其机械强度很低。 氮氧化铝(AlON)虽有较高的机械强度，但其截止波长较短，且 其透过率随温度变化明显。 尖晶石(MgAl2O4)虽有较高的熔点及良好的化学稳定性，但其抗 弯强度不高。
蓝宝石知识
蓝宝石知识
蓝宝石与红宝石是姐妹宝石，它们矿物学名称均为刚玉，蓝宝石象征秋高气爽、蓝天白云、五谷丰登，被称为9月诞生石最恰当不过了。蓝宝石还被看作忠诚和坚贞的象征。
蓝宝石的化学成分是三氧化二铝，属于六方晶系，晶体多呈短粗六方双锥体或桶状，无解理，硬度为9，密度3.99-4.1，蓝宝石折射率l.762-1.77。蓝宝石韧度极好，不易被损坏。蓝宝石有透明或不透明的，具玻璃光泽或金刚光泽，有的蓝宝石具星光效应。蓝宝石断面常见明显的六边形生长线和条带。蓝宝石不易熔化，如果加热过高，则会永远失去颜色。蓝宝石的颜色与混入一定微量的过渡性元素有一定内在原因和关系。通过研究发现，蓝宝石含有镍离子时呈黄色，金黄色蓝宝石是一种珍贵的宝石，价格比较昂贵，有人称”东方黄宝石”、”黄宝石王”等，这种黄色蓝宝石在斯里兰卡、山东昌乐均有出产。蓝宝石含有三价铁和铬离子时呈绿色，在澳大利亚产出，山东的墨水蓝色蓝宝石，平行晶柱切磨呈现绿色，故有人称为”绿色蓝宝石”。有含铬离子时为浅绿色蓝宝石，有人称之为”东方祖母绿“，这种宝石也十分稀罕。蓝宝石含有锰或三价铁离子时呈褐色，透明的褐色蓝宝石非常罕见，一般不透明。但多有丝绢光泽，能琢磨出星光。纯蓝色的蓝宝石含有铁和钛离子，翠绿色的蓝宝石含有钒离子，紫色蓝宝石含有钒或铬离子。蓝宝石颜色多种多样，以鲜艳蓝色为佳。颜色要求纯正，均匀。蓝宝石琢磨一般都选择垂直C轴方向进行，这样可获最好色调，否则就会出现蓝宝石的蓝色不蓝而偏绿或黄色不黄等现象，使宝石的魅力降低。有的蓝宝石还有星光效应，星光的出现与蓝宝石晶体中有规律排列的针状或丝绢状金红石或铝钛酸盐包裹体有关。蓝宝石通常出现六射星光，也有十二射星光，后者较为稀罕。
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识
1、蓝宝石介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应
用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿
透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.
因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及
光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透
光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LE
D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Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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.
2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到
熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单
晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.
2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(SeedC rystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.
蓝宝石的介绍以及主要用途
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蓝宝石的介绍以及主要用途
一、蓝宝石的介绍蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(-Al2O3)的单晶，又称为刚玉。
蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。
蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2019℃高温的恶劣条件下工作。
蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能。
二、蓝宝石晶体的主要用途广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。
成为实际应用的半导体 GaN/Al2O3 发光二极管(led)、大规模集成电路 SOI 和 SOS 及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。
用于半导体照明产业，如 LED， LED 能使发光效率提高近10 倍，寿命是传统灯具的20 倍以上，兼有绿色、环保等优点。
目前能用于商品化的衬底只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。
目前全球 80%LED 企业采用蓝宝石衬底，其原因是碳化硅价格昂贵。
用于民用航天、军工等，如透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件。
军用光电设备，如：
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光电吊舱、光电跟踪仪、红外警戒系统、潜舰光电桅杆等。
蓝宝石晶体在民用领域的应用，如条码扫描仪的扫描窗口，永不磨损型雷达表的表蒙，纺织工业的纤维导丝器，照相机外护镜头，耐磨轴承。
蓝宝石知识大全
蓝宝⽯知识⼤全
9⽉份的⽣⾠宝⽯是蓝宝⽯，寓意慈爱，诚实。蓝宝⽯，红宝⽯，祖母绿，紫晶都是历史最悠久的著名宝⽯，在现代，蓝宝⽯和红宝⽯，祖母绿，钻⽯⼀起被列为四⼤贵重宝⽯。蓝宝⽯和红宝⽯是孪⽣宝⽯—都是宝⽯级的刚⽟，差别仅仅是颜⾊不同，红⾊的称为红宝⽯，其他颜⾊的都称为蓝宝⽯，物理和化学性质，两者⼏乎是相同的。主要物理性质为：折射率：1.762～1.770，双折率：0.008～0.010；⽐重：4.0，硬度：9。蓝宝⽯的主要出产国家有：印度，缅甸，斯⾥兰卡，中国，澳⼤利亚，泰国，美国，以及⾮洲⼀些产地。
Logan 蓝宝⽯，423克拉，斯密逊博物馆（美国国家⾃然历史博物馆）收藏，是已知陈列展出的最⼤刻⾯蓝宝⽯。
Bismark 蓝宝⽯项链，蓝宝⽯98.6克拉，产⾃斯⾥兰卡。斯密逊博物馆（美国国家⾃然历史博物馆）收藏。
21.09克拉蓝宝⽯，产地缅甸莫⾕（Mogok），质量最好的缅甸蓝宝⽯，⾮常美丽。
蓝⾊的星光蓝宝⽯。
⼈们往往认为蓝宝⽯就是蓝⾊的，实际上蓝宝⽯有许多其他颜⾊的品种—黄⾊，绿⾊，粉红⾊，⽆⾊，棕⾊，⿊⾊等等，在宝⽯界，常常把蓝⾊蓝宝⽯简称为蓝宝⽯，⽽⾮蓝⾊系列的蓝
宝⽯称为艳⾊蓝宝⽯（Fancy Sapphire）。
各种颜⾊的艳⾊蓝宝⽯。
蓝宝⽯的价值取决于颜⾊，净度和尺⼨。对于蓝⾊蓝宝⽯⽽⾔，最好的⾊调是蓝⾊和带微紫⾊的蓝⾊，带绿⾊的蓝⾊价值较低，蓝⾊中有其他杂⾊的也不受欢迎，最好的颜⾊浓度在中深浓度到浓之间，浓度在该范围以外的，价值⼤为降低。
⼀颗重达62.02克拉的缅甸蓝宝⽯（Rockefeller sapphire），1988年索思⽐（Sotheby’s）拍卖⾏以283万美元的价格卖出(每克拉45607美元)，2001年纽约克⾥斯蒂（Christie's）拍卖⾏，仅以303万美元卖出（每克拉48871美元），由于拍卖时正值9.11恐怖袭击以后，价格低于原先预期。
蓝宝石
蓝宝石
蓝宝石，是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3）。蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（Fe）杂质所致；蓝宝石的颜色，可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗石有多种颜色。蓝宝石的产地在泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨，其中最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石，而缅甸是现今出产上等蓝宝石最多的地方。
一、基本信息
中文名称：蓝宝石
主要成分：氧化铝（Al2O3）
颜色：可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗石有多种颜色
产地：泰国，斯里兰卡，马达加斯加，老挝，柬埔寨
二、基本介绍
蓝宝石，是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3）。
一般认为蓝宝石的英文sapphire源自希腊文sappheiros，意为蓝色的石头。蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（Fe）杂质所致；蓝宝石的颜色，可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗
石有多种颜色，只是这些品种的蓝宝石都不大值钱。唯一非蓝色而贵重的是一种粉橙色的蓝宝石，称为Padparacha或Padparadja。
蓝宝石的产地在泰国、缅甸、锡兰（斯里兰卡）、非洲的马达加斯加、克什米尔地区、老挝、柬埔寨，其中最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石。亦有宝石专家指出，全世界只有三个地方出产上等蓝宝石：缅甸、斯里兰卡、马达加斯加。缅甸产的蓝色蓝宝石被收藏家视为瑰宝，它的颜色让人联想到天空及海洋。据美国宝石学院表示，中古世纪的神职人员会在教士戒上镶嵌蓝色蓝宝石，就是因为这颜色是天堂的象征。
珠宝第六章蓝宝石
蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚 实
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蓝宝石的价值的评估方法与红宝石相近，但 亦有些差异。如对蓝宝石而言，重量方面对 价格的影响就不如红宝石，瑕疵对质量的影 响则更为明显，一般有瑕疵的蓝色宝石，其 价值就更低一些。这些差异实质上也表明一 般情况下蓝宝石不如红宝石珍贵。
蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚 实
蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚 实
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另外，在非洲、美国及澳大利亚、中国也发现了 许多新的产地，特别是中国山东蓝宝石开发被国 际有色宝石协会列为1989年世界有色宝石的五大 发现之一。 山东的蓝宝石产在昌乐县周围的碱性玄武岩及残 积、坡积的土砾层中，分布面积广，开采容易， 自1989年大规模开采以来，已成为世界著名的蓝 宝石产地之一。另外中国的海南、福建、江苏及 黑龙江等地亦有蓝宝石的商业性开采。
蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚 实 14
3.泰国蓝宝石，是指一种蓝黑色、极深 蓝色的蓝宝石。 4.斯里兰卡或锡兰蓝宝石，是指一种呈 灰黄色至浅蓝紫色的蓝宝石，具较高的 透明度，翻面宝石具明显的光彩，偶略 带灰色。该品极中有时也有极优质的蓝 宝石。 5.蒙大拿蓝宝石，指具钢青色或铁蓝色、 具高透明度和强光泽的一种蓝宝石。
蓝宝石象征忠诚、坚贞、慈爱和诚 实 27
另外，锆石具强色散，加工好的宝石有强 烈的“反光”，而蓝宝石则较为平淡。 此外，蓝宝石往往具有平直生长纹，颜色 不均匀，据此可将它与别的蓝色宝石区分。
蓝宝石基础知识
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⑶、用于制造氧化锌／白宝石的表面 声波器件
在以白宝石为基片的氧化锌（ZnO）薄膜上， 制成4.4千兆赫的声波滤波器，是一种具有极高工作频 率的新型器件。简化了电视机的调整过程，电视机的 图象，色彩质量也随之大为提高。
民用工业上白宝石的用量大，对 质量要求不高。
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2、用作光学窗口 （1）、红外、紫外窗口。例如：红外探测器，红外分析 仪，夜视仪，侦察仪和制导仪的关键部位。它起到了将红 外光能很好转变为电能的重要作用。 （2）、激光技术上的应用，主要是激光窗口。 （3）、航空、军工应用。
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⒊在微电子技术中的应用
（1）、用作半导体硅的外延衬底基片 SOS微电子电路，所谓SOS电子电路就指（1102）面
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白宝石是一种热传导性能很好的晶体材料， 在25℃时白宝石的热导率为0.86卡／·厘米·秒， 热导率与温度有关。
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⒊电学性能 白宝石具有极好的电气绝缘性能。它的电强
度在60赫兹时为4.8×105。电阻率在温度25℃时 1×1011。
白宝石的介电性能具有各向异性的特点。在 频率1000赫兹和温度25℃的条件下，介电常数平行 于C轴（∥C轴）为11.5，垂直于C轴（⊥C轴）为9.3。 电介常数与温度、频率有关。
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识
1、蓝宝石介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原
子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透
光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。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Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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.
2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的
单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.
2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(S eedCrystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.
蓝宝石介绍
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
内部文件V1.0
为何使用蓝宝石当 LED衬底材料
▪ 可用于LED衬底的材料主要有单晶硅(Si)、碳化硅 （Sic）、蓝宝石（Al2O3）、氮化镓（GaN）等。由于 单晶硅晶格匹配太差，实验进展缓慢无法实现商业化应 用；碳化硅单晶成本价格较高，目前市价约是蓝宝石晶 体的5倍以上，且只有美国科瑞（Cree）公司掌握成熟 技术，目前占市场应用不到10%；氮化镓单晶制备更是 困难，虽然同质外延质量最好，但价格是蓝宝石晶体的 上百倍。综上所述，预计在未来5到10年范围，蓝宝石 单晶是LED衬底材料的理想选择。
内部文件V1.0
目录
➢1 ➢2 ➢3 ➢4
蓝宝石的介绍 蓝宝石晶体主要用途 蓝宝石的制造过程 蓝宝石的市场分析
蓝宝石的介绍
蓝宝石是一种氧化铝（Al2O3）的单晶，又称为刚玉，就颜色而言， 单纯的氧化铝结晶是呈现透明无色的，在自然界中当蓝宝石在生长时， 晶体内含有钛离子(Ti3+)与铁离子(Fe3+)时，会使晶体呈现蓝色，蓝宝 石由此得名。蓝宝石由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成, 其晶体结构为六方晶格结构。它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及RPlane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都 具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜 片材料及光罩材料上，它具有耐高温、抗腐蚀、高硬度（莫氏硬度为9， 仅次于钻石）、高耐磨、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一 种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。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 Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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。
蓝宝石介绍
蓝宝石介绍
蓝宝石是一种非常珍贵的宝石，它的透明度和颜色非常美丽，因此备受人们喜爱。它的名字源自于希腊语“Sappheiros”，意为“蓝色的石头”。下面是蓝宝石的介绍。
一、蓝宝石的种类
1. 天然蓝宝石：天然蓝宝石是从地球上挖掘出来的宝石，它的颜色非常清晰、纯净、透明，具有非常高的价值。
2. 人造蓝宝石：人造蓝宝石是通过化学合成的方式制造出来的宝石，它的颜色和天然蓝宝石非常相似，但是价格相对较便宜。
3. 水晶蓝宝石：水晶蓝宝石是一种用水晶代替天然蓝宝石制作的宝石，它的价格相对较低，但是颜色和透明度不如天然蓝宝石。
二、蓝宝石的颜色
蓝宝石的颜色是非常重要的，颜色越纯净、透明，价值越高。蓝宝石的颜色主要有以下几种：
1. 蓝色：蓝色是最常见的蓝宝石颜色，它的色调可以从浅蓝色到深蓝色不等。
2. 粉红色：粉红色的蓝宝石非常罕见，因此非常昂贵。
3. 黄色：黄色的蓝宝石非常罕见，因此价格非常高。
4. 紫色：紫色的蓝宝石也非常罕见，价格也非常高。
5. 绿色：绿色的蓝宝石较为常见，颜色鲜艳，价格也相对便宜。
三、蓝宝石的特点
1. 硬度高：蓝宝石的硬度非常高，属于宝石中较为坚硬的一种，因此不容易划伤。
2. 密度大：蓝宝石的密度比较大，比水重，因此手感比较沉重。
3. 透明度高：蓝宝石的透明度非常高，可以透过光线，呈现出很美的颜色。
4. 耐高温：蓝宝石可以承受高温，不容易变色或者变形。
5. 耐化学腐蚀：蓝宝石具有很高的耐化学腐蚀性能，在常见的化学溶剂中不易受到腐蚀。
四、蓝宝石的应用
1. 珠宝：蓝宝石是一种非常优美的宝石，常被用于珠宝首饰的制作。
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识
1、蓝宝石介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子
以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应
用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿
透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.
因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及
光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透
光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，
因此常被用来作为光电元件的材料。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
Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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.
2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到
熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单
晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.
2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大
陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(S eedCrystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.
蓝宝石所有知识
蓝宝石知识
一．资源简介。蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文，意思是蓝色。属于刚玉族矿物，三方晶系。宝石界将红宝石之外的各色宝石级刚玉都称为蓝宝石。二．化学性质及物理性质。蓝宝石化学性质：主要成份为氧化铝（Al2O3），刚玉属他色矿物，纯净时无色透明，当晶体含有微量杂质元素时刻致色。它还具有耐酸、耐碱、耐高温、导热、导电、化学性稳定等特征。他的物理性质为：属三方晶系。
晶体形态常呈筒状、柱状、少数呈板状或叶状。摩氏硬度为9度，仅此钻石。蓝宝石常见的颜色为蓝色、黄色、亦有绿色、橙色、紫色和褐色及上述颜色的过渡颜色，属高档宝石。同钻石、红宝石、祖母绿、金绿猫眼宝石并称世界五大名贵宝石，位居第三位。
三．晶体特征。属三方晶系。晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。非均质体。有时具有特殊的光学效应-星光效应。硬度为9，密度3.95-4.1克/立方厘米。无解理，裂理发育。在一定的条件下，有的蓝宝石可以产生美丽的六射星光，被称为"星光蓝宝石"，也有猫眼效应。
四．价值表现。蓝宝石的价值主要体现在三个方面：历史价值、市场价值和收藏价值。
比如：蓝宝石因其颜色反映了每天不同时期天空的深蓝颜色而得到“天国之石”
的美称，早在古埃及、古希腊和古罗马，蓝宝石就被用来装饰清真寺、教堂和寺院，并作为宗教仪式的贡品。在现代，它也代表不朽爱情的见证，其次，蓝宝石有一定的收藏价值，有人把蓝宝石收藏起来，等待它的增值。
蓝宝石成分
蓝宝石成分
蓝宝石是一种独特的宝石，也是最为珍贵的宝石之一。它的价值广受众多收藏家的追捧，也令它成为今日最贵重的宝石之一。本文旨在深入了解蓝宝石的成分。
蓝宝石是一种硅酸盐族矿物，其化学式为AlO内嵌有微量的Ti （IV）和Fe（III）元素。它的内部结构是长方型的结晶系统，由六方晶所形成，外部颜色取决于它内部所含有的元素组成。如果内部含有大量的Ti（IV），它就会呈现出纯蓝色；如果内部含有大量的Fe （III），它就会呈现出深蓝色；如果内部含有较少的Ti（IV）和Fe （III），它就会呈现出皂白色。
此外，蓝宝石还含有其他成分，例如碳、磷、钙、铁、锰、铜、铅等轻元素。它们可以通过X射线衍射法分析，从而确定其结构和成分的精确度。在蓝宝石的X射线衍射分析中，可以检测到许多微细的细节，从而使其可以更好地识别出不同的蓝宝石种类。
蓝宝石的另一个主要成分是水晶体，其中可以形成几种复杂的水晶结构。它们通常包括有偏磷酸钾、双钙氢磷酸钾、钠钙氢磷酸盐等。从化学成分来看，它们可以添加到蓝宝石中，使其变得更加闪亮，而其中的钠和镁离子可以吸收光线，使蓝宝石散发出更加闪亮的光芒。此外，水晶体可以提升蓝宝石的抗压性，使其能够更好地承受生活的磨损。
此外，蓝宝石中也含有一定量的金属离子，如钴，铜，铁，锰等离子，这些离子影响蓝宝石的色泽和质地，使蓝宝石显得更加闪亮耀
眼。此外，还有一些微量元素，如钙，磷，锶等，这些元素可以添加到蓝宝石中，使它更加美丽耀眼，耐磨损性更强。
从上面内容来看，蓝宝石的主要成分是AlO嵌入有微量的Ti（IV）和Fe（III）元素，添加了水晶体，以及一些微量的金属离子和元素，以及一定的结构等。这些成分的组成决定了蓝宝石色泽闪光的效果，也是蓝宝石这种珍贵的宝石的最大特色。所以，收藏家一定要把握蓝宝石成分，才能更好地判断其真伪。
蓝宝石基本知识
蓝宝石基本知识
1、蓝宝石介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应
用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿
透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.
因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及
光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透
光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LE
D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Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ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.
2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
1:柴氏拉晶法(Czochralski method),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到
熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。
于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单
晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.
2:凯氏长晶法(Kyropoulos method),简称KY法,大陆称之为泡生法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(SeedC rystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.
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⒌抗辐射性能 白宝石具有抗辐射能力强的特性。白宝石
在温度195℃时以108伦／时的γ－射线辐照60′ 后，无可见着色。经107伦辐照后，高于2.5μm 的透过率无变化。
白宝石经1012质子／厘米²全剂量的质子射 线辐照后，对低于3000Å 的透过率无改变。
⒍化学性能 白宝石化学性能非常稳定，一般不溶于水和不
氧化锌模是用射频磁控溅射的。工作频率很高相当 一般声表面波器件工作频率的4倍以上。氧化锌／白宝 石声表面波器件，是一种极有发展前途的工作频率高 的声表面波器件。
⑷、其它用途
Ⅰ、是制作特种光源灯管的优良材料，制成的 高压钠灯亮度高、寿命长。
Ⅱ、高强度的白宝石细丝是极好的复合材料的 增强材料。
Ⅲ、高档手机屏幕和手表外壳等等。
蓝宝石基础知识了解
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一、概述：
白宝石又称蓝宝石，俗称刚玉。由于天然白宝 石稀少，化学成分不纯和成本高，不能做为工业材 料使用。自1902年世界出现焰熔法生长出第一颗人 工宝石，各种人工培育白宝石的方法不断发展（焰 熔法、提拉法、热交换法、导向温梯法、导模法等 方法），白宝石质量检验技术和加工工艺日趋完善， 白宝石的应用与日俱增。
白宝石即无色宝石，是纯净氧化铝的单晶形态。 化学成分是三氧化二铝（AI2O3），晶型为α－ AI2O3，分子量为101.94，在20℃时的密度为 3.98克／毫升。现在所用的白宝石是人造单晶 材料，属于三角晶系（三方晶系），各向异性。 熔点为2050℃、沸点为3500℃、最高工作温度 约为1900℃。
白宝石的折射率具有各向异性的特点，其折射率 （Λ＝5893Å ）平行于C轴（∥C轴）为1.768，垂直于C 轴（⊥C轴）为1.760。折射率与波长有关。
白宝石的色散率、反射率和吸收系数也都与波长有 关。
⒉热学性能 白宝石的热膨胀性能具有各向异性的特点，热膨
胀系数与温度有关，温度越高白宝石的热膨胀糸数 越大。在温度25℃时，热膨胀系数平行于C轴（∥C 轴）为5.3×10－8／度，垂直于C轴（⊥C轴）为 4.5×10－8／度。
受酸、碱腐蚀，只有在高温下（300℃以上）可为一 氢氟酸（HF）、磷酸（H3PO4）和熔化的氢氧化钾 （KOH）所浸蚀。
三、用途
⒈一般用途 白宝石的力学机械性能好，硬度高，它在民用工
业中主要用于仪表轴承，钟表轴承及某些精密器械的耐磨 部件，如天平的刀口，拉制人造丝的领圈等。以及灵敏度 要求高的仪表上，作为耐磨擦件，如流量计、水表、电表 等。
氮化镓除具有发蓝光时亮度高、效率高的特性外，还具有 可控制性、存贮性和 记忆性好等多功能特点
⑶、用于制造氧化锌／白宝石的表面 声波器件
在以白宝石为基片的氧化锌（ZnO）薄膜上，制成 4.4千兆赫的声波滤波器，是一种具有极高工作频率的 新型器件。简化了电视机的调整过程，电视机的图象， 色彩质量也随之大为提高。
白宝石是一种热传导性能很好的晶体材料，在 25℃时白宝石的热导率为0.86卡／·厘米·秒，热导率 与温度有关。
⒊电学性能 白宝石具有极好的电气绝缘性能。它的电强度在
60赫兹时为4.8×105。电阻率在温度25℃时1×1011。 白宝石的介电性能具有各向异性的特点。在频率
1000赫兹和温度25℃的条件下，介电常数平行于C轴 （∥C轴）为11.5，垂直于C轴（⊥C轴）为9.3。电介 常数与温度、频率有关。
⑵、用作发光半导体氮化镓的外延衬底材料
以白宝石为衬底的蓝色氮化镓（GaN）发光二极管（LED）。 白宝石与氮化镓具有相似的结构，在（0001）C面的白宝石片 上，用外延方法生长出（0001）氮化镓单晶膜，其结构完整， 并且能观察到自由激子发光现象，通过锌（Zn）掺杂可以获 得亮度为230呎唧伯，波长为5200Å的电致发光。
民用工业上白宝石的用量大，对 质量要求不高。
2、用作光学窗口 （1）、红外、紫外窗口。例如：红外探测器，红外分析 仪，夜视仪，侦察仪和制导仪的关键部位。它起到了将红 外光能很好转变为电能的重要作用。 （2）、激光技术上的应用，主要是激光窗口。 （3）、航空、军工应用。
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⒊在微电子技术中的应用
（1）、用作半导体硅的外延衬底基片 SOS微电子电路，所谓SOS电子电路就指（1102）面 的白宝石片上，用异质外延方法生长一层硅单晶膜， 然后再在硅单晶膜上制作半导体器件的技术。作用 提高运算速度，实现快速准确的通讯联系和信息传 递。
⒋力学机械性能 白宝石具有很好的力学机械性能。其抗张强度在
25℃时，对于0.254mm直径的白宝石细丝是25000kg ／cm²。压缩强度25℃时为31500kg／cm²。弹性模量 在25℃时为4.75×108（±1％）kg／cm²。挠曲强度 在温高25℃时为7100kg／cm²。磨擦系数（与钢对比） 为0.15。
三氧化二铝及蓝宝石晶体结构
白宝石是－种硬度极高（莫氐硬度： 9.2～9.4）、耐高温、耐磨损、抗腐蚀、 热传导性，电气绝缘性，力学机械性能 好和透光波段宽（光谱范围：0.3～6μm） 的优质光功能材料。
二、特性：
⒈ 光学性能 白宝石具是很好的光学透过性，是一种优良的光
学晶体。白宝石是一种极好的红外透过材料，其红外 透过率（0.6MM厚的样品）在3～5ΜＭ玻波高于85％。 红外透过率与温度有关。