Aiguille de décharge en saphir de précision avec pointe conique pour semi-conducteurs

Aiguille de décharge de précision en saphir avec tige en cristal de saphir à pointe conique

Une aiguille de décharge en saphir est un composant de décharge de précision fabriqué à partir de saphir monocristallin (Al₂O₃). Ses caractéristiques principales découlent des propriétés physiques et chimiques du saphir :

1. Structure cristalline

• Système cristallin trigonal avec des atomes étroitement agencés, offrant une dureté ultra-élevée (Mohs 9) et une résistance à la compression (2,1 GPa).

2. Propriétés thermiques

• Point de fusion de 2050°C et conductivité thermique de 23–26 W/(m·K) (parallèle à l'axe c), permettant un fonctionnement stable sur une large plage de températures (-40°C à 300°C).

3. Propriétés électriques

• Constante diélectrique de 9,4–11,58 et résistance d'isolement ≥10 kV/mm, supportant une décharge haute tension (plage typique : 8–12,5 kVpp).

Principales caractéristiques et avantages des aiguilles de décharge en saphir

1. Capacité d'usinage de précision

• Précision de la pointe : La technologie de croissance en mode guidé assure un rayon de courbure de la pointe ≤5 µm et un diamètre du point de décharge ≤10 µm, les aiguilles de décharge en saphir sont idéales pour l'élimination électrostatique à l'échelle nanométrique.
• Traitement de surface : Le meulage ultra-précis des aiguilles de décharge en saphir permet d'obtenir une rugosité de surface Ra ≤5 Å, minimisant la diffusion de l'arc pendant la décharge.

2. Longévité et fiabilité

• Résistance à l'abrasion : La dureté du saphir est 3 fois supérieure à celle de l'acier au tungstène, les aiguilles de décharge en saphir permettent 10⁶ cycles de décharge (contre 10⁴ pour les aiguilles en tungstène conventionnelles).
• Inertie chimique : Les aiguilles de décharge en saphir résistent à l'adhérence de la poussière, prolongeant les intervalles de nettoyage à 30 jours (contre 7 jours pour les matériaux standard).

3. Adaptabilité multi-scénarios

• Plage de tension : Les aiguilles de décharge en saphir prennent en charge les modes DC pulsé (DC) et AC avec une précision de régulation de tension de ±0,1 kV.
• Tolérance environnementale : Les aiguilles de décharge en saphir fonctionnent de manière stable dans une humidité de 10–95 % (sans condensation) et à des altitudes allant jusqu'à 5000 m.

4. Intégration intelligente

• Surveillance en temps réel : Les capteurs de température intégrés (précision de ±0,5°C) et les systèmes de rétroaction de courant permettent un arrêt automatique en cas d'anomalies.
• Télécommande : Paramètres réglables (fréquence, tension, rapport cyclique) via l'interface RS485.