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Las obleas de cuarzo JGS1 y JGS2 son sustratos de sílice fundida de gran pureza compuestos principalmente de dióxido de silicio (SiO₂). Estas obleas de cuarzo de grado óptico se utilizan ampliamente en la fabricación de semiconductores, sistemas ópticos ultravioleta, equipos láser y dispositivos de comunicación por fibra óptica.
Las obleas de cuarzo JGS1 se fabrican mediante el proceso de deposición química de vapor. Este método de fabricación proporciona niveles extremadamente bajos de impurezas metálicas y un contenido muy bajo de hidroxilo, lo que permite un excelente rendimiento de transmisión en la región ultravioleta profunda.
Las obleas de cuarzo JGS2 se fabrican normalmente mediante el proceso de fusión por llama de hidrógeno-oxígeno. En comparación con JGS1, JGS2 contiene un mayor contenido de hidroxilo, pero proporciona un rendimiento óptico estable en todo el espectro ultravioleta a infrarrojo cercano, al tiempo que mantiene un proceso de fabricación más rentable.
Las obleas de cuarzo están disponibles en diámetros de 2 a 12 pulgadas y pueden personalizarse según el grosor, los requisitos de pulido de la superficie y las especificaciones ópticas.
Comparación de las obleas de cuarzo JGS1 y JGS2
| Propiedad | JGS1 Cuarzo | JGS2 Cuarzo |
|---|---|---|
| Método de fabricación | Deposición química de vapores | Fusión de llamas de hidrógeno y oxígeno |
| Alcance de transmisión óptica | 185 nm a 2500 nm | 220 nm a 2500 nm |
| Transmitancia | >85% a 185 nm (10 mm de grosor) | >80% a 220 nm (10 mm de grosor) |
| Contenido de impurezas metálicas | Aproximadamente 0,1 ppm | Aproximadamente 1 ppm |
| Contenido de hidroxilo | Menos de 5 ppm | 30 a 50 ppm |
| Defectos internos | Muy pocas burbujas y rayas | Posibles burbujas pequeñas o estructuras granulares |
| Homogeneidad óptica | Muy alta | Bien |
| Estabilidad térmica | Bien | Mayor estabilidad térmica |
Propiedades físicas y mecánicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,2 g/cm³ |
| Dureza Mohs | 6 a 7 |
| Resistencia a la compresión | 1100 MPa |
| Resistencia a la tracción | 50 MPa |
| Resistencia a la flexión | 65 MPa |
| Resistencia a la torsión | 30 MPa |
| Módulo de Young | 7,5 × 10⁴ MPa |
| Relación de Poisson | 0.17 |
Propiedades eléctricas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Constante dieléctrica (10 GHz) | 3.74 |
| Factor de pérdida (10 GHz) | 0.0002 |
| Rigidez dieléctrica | 3,7 × 10⁷ V/m |
| Resistividad a 20°C | 1 × 10²⁰ Ω-m |
| Resistividad a 1000°C | 1 × 10⁸ Ω-m |
Propiedades térmicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Punto de deformación | 1080°C |
| Punto de recocido | 1180°C |
| Punto de ablandamiento | 1630°C |
| Conductividad térmica (20°C) | 1,4 W/m-K |
| Calor específico (20°C) | 670 J/kg-K |
| Coeficiente de dilatación térmica (30°C a 600°C) | 5.5 × 10-⁷ /°C |
Aplicaciones típicas
| Campo de aplicación | Descripción |
|---|---|
| Litografía de semiconductores | Componentes ópticos y equipos de procesamiento de obleas |
| Comunicación por fibra óptica | Conectores ópticos, ventanas ópticas, componentes aislantes |
| Sistemas láser UV | Ventanas y lentes ópticas para láser de excímero |
| Tratamiento industrial UV | Equipos de esterilización UV y lámparas de mercurio de alta presión |
| Instrumentos ópticos | Lentes, prismas, espejos y sustratos ópticos |
PREGUNTAS FRECUENTES
1 Diferencia entre las obleas de cuarzo JGS1 y JGS2 ?
Las obleas de cuarzo JGS1 ofrecen una mayor transmisión ultravioleta profunda debido a su contenido extremadamente bajo en impurezas metálicas e hidroxilos. Las obleas de cuarzo JGS2 ofrecen un rendimiento estable desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano y suelen ser más rentables para aplicaciones ópticas estándar.
2 Aplicaciones típicas de las obleas de cuarzo JGS1 ?
Las obleas de cuarzo JGS1 se utilizan habitualmente en sistemas de litografía ultravioleta profunda, componentes ópticos de láser excimer y equipos ópticos ultravioletas de alta precisión.
3 Aplicaciones típicas de las obleas de cuarzo JGS2 ?
Las obleas de cuarzo JGS2 se utilizan ampliamente en dispositivos de comunicación por fibra óptica, equipos de procesamiento ultravioleta y componentes ópticos generales que requieren una transmisión estable de UV a infrarrojo cercano.
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