藍(lán)寶石化學(xué)成份主要是氧化鋁，其獨(dú)特的晶格結(jié)構(gòu)，使之具有優(yōu)良的光學(xué)性能、物理化學(xué)性能、優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的熱學(xué)性能，是LED照明、大規(guī)模集成電路SOI和SOS以及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄膜的理想襯底材料，此外還因其耐磨耐劃和透光性好等特點(diǎn)，被用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的屏幕面板和攝像頭保護(hù)蓋板等。

LED襯底是藍(lán)寶石行業(yè)最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，有數(shù)據(jù)顯示，LED襯底在藍(lán)寶石行業(yè)下游消費(fèi)中的占比高達(dá)80%。通常情況下，在LED燈的生產(chǎn)制程中，GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍(lán)寶石襯底上。

當(dāng)前，制約藍(lán)寶石大面積量產(chǎn)主要有以下幾點(diǎn)原因：藍(lán)寶石的特性一是脆性，LED燈具襯底制作中往往需要對它進(jìn)行減薄和切割（從400微米減到100微米左右），加工時易碎易崩邊；二是硬度高，在自然界中莫氏硬度僅次于金剛石，切割難度大；三是為降低生產(chǎn)成本而提升藍(lán)寶石切割尺寸增加工藝難度，以6英寸和2英寸藍(lán)寶石晶圓為例，其表面積相差9倍，可制作芯片數(shù)量相差11倍，可見大表面積的襯底材料將有力降低原材料成本。

對于上述的微米級高精度、大面積切割工藝要求，顯然傳統(tǒng)刀具切割不能滿足要求，其優(yōu)越的物理化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)刻蝕也很難達(dá)到加工要求。目前在工業(yè)生產(chǎn)中，藍(lán)寶石和玻璃一樣，尤其適合使用超短脈沖激光進(jìn)行非直接接觸加工，比如納飛光電生產(chǎn)的工業(yè)級皮秒激光器，操作簡單，加工速度快，切口質(zhì)量好，同一批次加工一致性高，還可以對任意形狀進(jìn)行切割。

納飛光電工業(yè)級皮秒激光器光束質(zhì)量M2＜1.3，光斑圓度≥85%，光束發(fā)散角（全角）≤1mrad，這些參數(shù)保證了該系列激光器輸出高品質(zhì)激光，有助于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的加工要求。由于激光器發(fā)出的激光脈寬短，僅為10ps左右，超快的作用時間使得藍(lán)寶石內(nèi)部的晶格來不及響應(yīng)，激光就將能量傳遞給電子，然后高溫的電子在溫度梯度作用下，將熱量單向傳遞給低溫的晶格，晶格加熱時間短，因此材料溫度低，熱應(yīng)力小，實(shí)現(xiàn)對藍(lán)寶石材料的高精度“冷加工”。此外，經(jīng)過作業(yè)平臺集成后，通過調(diào)整優(yōu)化切割速度，角度等相關(guān)工藝參數(shù)，確定最佳組合，帶來藍(lán)寶石的切割面無坡度，邊緣光滑，無掛渣，無毛刺。

在穩(wěn)定性方面，納飛光電從軟硬件多方面調(diào)校，使之在穩(wěn)定性上表現(xiàn)非常兩眼，根據(jù)測試，其脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性均小于1%RMS，穩(wěn)定性的優(yōu)越表現(xiàn)保障了性能的穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)7*24小時穩(wěn)定輸出的前提，進(jìn)而提高了工件良品率，以及加工效率，同時降低了成本。

2021年下半年多地電能緊缺，拉閘限電或是錯峰用電時有發(fā)生，帶有節(jié)能、環(huán)保屬性的LED燈具將更有廣闊的市場，加之在相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的推動下，有利于進(jìn)一步帶動藍(lán)寶石材料的需求。納飛光電工業(yè)級皮秒激光器高效地解決了藍(lán)寶石切割難度大和LED燈具對芯片做小和切割道做窄的要求，將大大提升工廠生產(chǎn)效率，有助于以藍(lán)寶石為襯底的LED燈具實(shí)現(xiàn)大規(guī)模化生產(chǎn)。