藍寶石市場前景廣闊,但目前生產大尺寸藍寶石晶體技術主要被俄羅斯和歐美企業壟斷。據統計,目前全球70%的藍寶石襯底由俄羅斯企業提供,另外30%由美國和歐洲掌控。國內尚未形成產業化生產的藍寶石襯底片生產廠家。   
      藍寶石是制作芯片的重要原料,占LED芯片原料費的10%。2010年第三季度后,全球藍寶石產量居前兩名的公司紛紛漲價,直接影響了LED芯片及封裝價格上漲。

    藍寶石是指非紅色的氧化鋁（Al2O3）。含有雜質的藍寶石很早以前就被作為寶石，由于其具有多種光學、機械、電氣、熱以及化學特性，因此還被廣泛應用于工業等多種領域，而且應用范圍仍在不斷擴大之中。其中，能夠合成制造出藍寶石更是意義重大。藍寶石的主要用途包括LED和LED底板。

　　LED市場在2010年經歷了史無前例的發展。隨著市場的發展，制造藍色和白色GaN類LED時使用的藍寶石底板的需求也大幅增長。對底板成品的需求由每月按2英寸換算（TIE)為100萬（2009年12月）增加到了200萬（2010年第四季度）。

　　2009年第四季度，藍寶石的加工能力滿足需求還有余力。也就是說，加工藍寶石的企業還能應對當時的需求。但是，材料的供應能力在2009年年底就逐步達到了極限。生產藍寶石材料的企業大部分都因為2009年的金融危機和一直持續到09年的巨大物價壓力而陷入苦于資金周轉的困境。另外，由于新設備的導入和運轉通常需要半到一年的時間，2010年產能緩慢上升，因而無法適應需求的急劇增加。由此產生了嚴重的材料短缺，導致價格暴漲。

　　藍寶石芯材（Core）和坯料（Blank）由商品變身為“戰略性材料”，大量的藍寶石生產商時隔數年又重新掌握了定價的主導權。而且，他們可以將價格設定為能夠最大限度獲取利潤的水平。其結果是，藍寶石晶圓的美國國內售價超出我們的預想，上漲到了30美元，現金交易市場上的價格更是超過了30美元。很多加工藍寶石的企業和LED廠商為確保產能已經預付了貨款，目的是防止生產線停工。

    生產藍寶石晶棒的工藝主要有泡生法(KY法、凱氏長晶法)、提拉法(CZ法、柴氏拉晶法)、溫度梯度法(TGT法)等，其中泡生法為主流工藝，生產的藍寶石晶體約占70%，鉆取率約30%。

藍寶石晶體原材料為氧化鋁碎晶，生產利用率大于97%，已經完全國產化。藍寶石單晶產品即為藍寶石坯料，可直接出售，不合格品可直接作為原材料再次加工。其他消耗材料如鎢鉬材料、金剛石刀具、傳感器、儀表等均國產化。預計由藍寶石生產藍寶石晶棒的原材料、耗材均可由國內充分供應，此環節的短板主要在于長晶爐依賴進口。

　　國內主要的藍寶石晶體爐廠家都是高校研究機構，包括西安理工大學、哈爾濱工業大學以及重慶第二十六研究所等。但國內目前的生產技術只能生產2英寸以下的藍寶石晶棒，長成的晶體與氮化鎵(GaN)的晶格錯位較大，無法用于LED的藍寶石襯底領域，大多用于手表表面外殼等。

　　藍寶石晶棒的供應商有美國的Rubicon、Honeywell，俄羅斯的 Monocrystal、ATLAS，韓國STC 及國內合晶光電、越峰(臺聚轉投資)、尚志(大同轉投資)及鑫晶鉆(奇美、鴻海轉投資)。

　藍寶石基板的供應商有美國的Rubicon、Honeywell、Crystal Systems、Saint-Gobain，俄羅斯的Monocrystal、ATLAS Sapphire，日本的京都陶瓷(Kyocera)、Namiki、Mahk，及國內兆遠、兆晶(奇美轉投資)、晶美、合晶及中美晶等公司。其產能如下：

	2009	2010E	2011E
Rubicon(萬毫米)	500	600	900
Monocrystsal(萬毫米)	400	450	675
STC(萬毫米)	300	500	750
越峰(萬毫米)	108	160	300
其他(萬毫米)	400	450	900
合計(萬毫米)	1708	2160	3530

　目前，GaN基襯底包括藍寶石、SiC、GaN、Zno等，商業化的只有藍寶石、SiC襯底，除CREE外，基本都使用藍寶石襯底。

2010年全球主要LED藍寶石基板生產廠商2英寸基板的厚度

廠家名稱	2英寸基板厚度
美國crystal systems	(330-430μm-25μm，330-430μm+25μm)
俄羅斯cradley crystals	(330-430μm-25μm，330-430μm+25μm)
臺灣兆晶科技股份有限公司	(330-430μm-25μm，330-430μm+25μm)
臺灣中美矽晶制品股份有限公司	(430μm-25μm，430μm+25μm)

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　對于新增設備，安裝需要3～6個月的時間。從工藝角度而言，大尺寸藍寶石晶體生產周期需10天左右，準備和后處理需要7天左右，試件加工需要7天左右，質量檢測、微觀結構及光電性能需要30天左右，工藝分析、模擬需要7天左右。前后就耗去6～8個月的時間。

同時，藍寶石晶棒除了應用于LED產業，還應用于以下幾個方面：

用途	備注
航空航天大尺寸平板藍寶石光電窗口	透波窗口、護板、陀螺、耐磨軸承等
大尺品質藍寶石軍工窗口及器件	美國洛克希德-馬丁公司估計年增長率超過25%，預計超過3億美元
其他民用窗口	手機窗口、光電遙控窗口、條碼機耐磨窗口、投影儀保護棱鏡、光電管感光棱鏡，需求約2億美元，耐磨類零部件占晶體用量35%左右

       藍寶石晶棒供不應求的主要原因在于MOCVD的瘋狂擴張，而并不是LED終端產品需求的增加。由于藍寶石晶棒、基板的緊缺，MOCVD機器只有不到50%的能夠開工，MOCVD的過剩中短期內將催高藍寶石晶棒、基板價格的價格，造成終端產品價格的上漲，降低磊晶廠的毛利率。從長期看，藍寶石晶棒、基板的緊缺必將起到大浪淘沙的作用，一部分芯片質量相對不高，成本相對較高的外延片、芯片企業將倒在普通照明市場打開之前。

藍寶石晶體的生長方法常用的有兩種:
 1:柴氏拉晶法(Czochralski method),簡稱CZ法.先將原料加熱至熔點后熔化形成熔湯，再利用一單晶晶種接觸到熔湯表面，在晶種與熔湯的固液界面上因溫度差而形成過冷。于是熔湯開始在晶種表面凝固并生長和晶種相同晶體結構的單晶。晶種同時以極緩慢的速度往上拉升，并伴隨以一定的轉速旋轉，隨著晶種的向上拉升，熔湯逐漸凝固于晶種的液固界面上，進而形成一軸對稱的單晶晶錠.
 2:凱氏長晶法(Kyropoulos method),簡稱KY法,大陸稱之為泡生法.其原理與柴氏拉晶法(Czochralskimethod)類似，先將原料加熱至熔點后熔化形成熔湯，再以單晶之晶種(SeedCrystal，又稱籽晶棒)接觸到熔湯表面，在晶種與熔湯的固液界面上開始生長和晶種相同晶體結構的單晶，晶種以極緩慢的速度往上拉升，但在晶種往上拉晶一段時間以形成晶頸，待熔湯與晶種界面的凝固速率穩定后，晶種便不再拉升，也沒有作旋轉，僅以控制冷卻速率方式來使單晶從上方逐漸往下凝固，最后凝固成一整個單晶晶碇.

晶體提拉法

晶體提拉法(crystal pulling method) 由J .Czochral ski 于1918 年發明,故又稱“丘克拉斯基法”,簡稱CZ 提拉法,是利用籽晶從熔體中提拉生長出晶體的方法,能在短期內生長出高質量的單晶。這是從熔體中生長晶體最常用的方法之一。其優點是: (1) 在生長的過程中,可方便地觀察晶體生長的狀況； (2) 晶體在熔體表面處生長,不與坩堝接觸,能顯著地減小晶體的應力,防止坩堝壁的寄生成核； (3) 可以方便地運用定向籽晶和“縮頸”工藝,使“縮頸”后籽晶的位錯大大減少,降低擴肩后生長晶體的位錯密度,從而提高晶體的完整性 。其主要缺點是晶體較小,直徑最多達約51～76 mm。.

泡生法
泡生法( Kyropoulos method) 于1926 年由Kyropoul s 發明,經過科研工作者幾十年的不斷改造和完善,目前是解決晶體提拉法不能生產大晶體的好方法之一。其晶體生長的原理和技術特點是:將晶體原料放入耐高溫的坩堝中加熱熔化,調整爐內溫度場,使熔體上部處于稍高于熔點的狀態;使籽晶桿上的籽晶接觸熔融液面,待其表面稍熔后,降低表面溫度至熔點,提拉并轉動籽晶桿,使熔體頂部處于過冷狀態而結晶于籽晶上,在不斷提拉的過程中,生長出圓柱狀晶體。
泡生法與提拉法生長晶體在技術上的區別是: (1) 晶體直徑　在擴肩時前者的晶體直徑較大,可生長出100 mm 以上直徑的藍寶石晶體,而后者則有些難度； (2) 晶體方向　前者對生長大尺寸、有方向性的藍寶石晶體擁有更大的優勢；(3) 晶體質量　泡生法生長系統擁有適合藍寶石晶體生長的最佳溫度梯度。在生長的過程中或結束時,晶體不與坩堝接觸,大大減少了其應力,可獲得高質量的大晶體,其缺陷密度遠低于提拉法生長的晶體,且兩者生長晶體的形狀也不同。