藍(lán)寶石的英文名稱為Sapphire，源于拉丁文Spphins，意思是藍(lán)色，屬于剛玉族礦物，三方晶系，因含有鐵（Fe）和鈦（Ti）等微量元素，而呈現(xiàn)藍(lán)、天藍(lán)、淡藍(lán)等顏色。

藍(lán)寶石的廣泛應(yīng)用

藍(lán)寶石的化學(xué)式是Al?O?，是一種集優(yōu)良光學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能于一體的多功能氧化物晶體，應(yīng)用廣泛：

在光電子領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體是制造氮化稼(GaN)發(fā)光二極管(LED)的首選襯底片材料；

在光通訊領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體不僅用作短波長有源器件，還用做無源器件的偏振片；

在激光領(lǐng)域，藍(lán)寶石是優(yōu)秀的激光介質(zhì)材料(如Ti:Al?O?，Cr:Al?O?)；

在超導(dǎo)領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體除可制作Y系、La系等高溫超導(dǎo)薄膜外，還可生長新型實(shí)用MgB2高溫超導(dǎo)薄膜；

在國防領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體是紅外軍用裝置、導(dǎo)彈、潛艇、衛(wèi)星空間技術(shù)、高能探測和高功率強(qiáng)激光的重要窗口材料。

-藍(lán)寶石光學(xué)透鏡-

藍(lán)寶石的拋光加工

藍(lán)寶石無論作為光電子領(lǐng)域的襯底片還是光通訊領(lǐng)域的窗口，都對其加工質(zhì)量有著非常高的要求。如作為金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)生長GaN的藍(lán)寶石襯底片，要求表面是超光滑、無損傷表面。

（注：超光滑表面是指：表面粗糙度小于1nm(RMS)的表面。無損傷表面是指：加工表面不能有加工變質(zhì)層，且表面晶格完整。）

由于藍(lán)寶石硬度高(莫氏9.5，僅次于莫氏10.0的金剛石)、脆性大，對其機(jī)械加工十分困難，無損傷超光滑表面制備技術(shù)更加復(fù)雜。因此產(chǎn)業(yè)化制備滿足光電子、光通訊領(lǐng)域需求的高品質(zhì)藍(lán)寶石晶體元件技術(shù)是相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及晶體結(jié)構(gòu)、超精密加工、物理化學(xué)、機(jī)械制造等相關(guān)交叉學(xué)科。

目前國內(nèi)已經(jīng)有可以對藍(lán)寶石進(jìn)行超精密加工的設(shè)備，比如小工具數(shù)控拋光機(jī)、磁流變拋光機(jī)、離子束拋光機(jī)等。這些超精密加工設(shè)備可以對藍(lán)寶石進(jìn)行確定性去除拋光，具有非常高的拋光效率，且可以解決傳統(tǒng)拋光很難去除的局部面形誤差，實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石的超光滑、無損傷表面加工。

-小磨頭拋光藍(lán)寶石工件-

-離子束加工藍(lán)寶石元件-

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