8inch LNOI (LiNbO3 on Insulator) Wafer pikeun Modulator Optik Waveguides Sirkuit Terpadu
Diagram lengkep
Bubuka
Litium Niobate on Insulator (LNOI) wafers mangrupakeun bahan motong-ujung dipaké dina sagala rupa aplikasi optik jeung éléktronik canggih. Wafer ieu dihasilkeun ku cara mindahkeun lapisan ipis litium niobate (LiNbO₃) kana substrat insulasi, biasana silikon atawa bahan séjén nu cocog, ngagunakeun téknik canggih kawas implantasi ion jeung beungkeutan wafer. téhnologi LNOI babagi loba kamiripan jeung Silicon on Insulator (SOI) téhnologi wafer tapi ngamangpaatkeun sipat optik unik litium niobate, bahan dipikawanoh pikeun piezoelektrik, pyroelectric, sarta ciri optik nonlinier na.
LNOI wafers geus meunang perhatian signifikan dina widang kayaning optik terpadu, telekomunikasi, sarta komputasi kuantum alatan kinerja unggul maranéhanana dina frékuénsi luhur sarta aplikasi-speed tinggi. Wafers diproduksi nganggo téknik "Smart-cut", anu ngamungkinkeun kadali tepat kana ketebalan film ipis litium niobate, mastikeun wafer nyumponan spésifikasi anu diperyogikeun pikeun sagala rupa aplikasi.
Prinsipna
Prosés nyieun wafers LNOI dimimitian ku kristal niobate litium bulk. Kristal nu ngalaman implantation ion, dimana ion hélium énergi tinggi diwanohkeun kana beungeut kristal litium niobate. Ion-ion ieu nembus kristal ka jero anu khusus sareng ngaganggu struktur kristal, nyiptakeun pesawat rapuh anu engké tiasa dianggo pikeun misahkeun kristal kana lapisan ipis. Énergi spésifik ion hélium ngadalikeun jero implantasi, anu langsung mangaruhan kana ketebalan lapisan akhir litium niobate.
Saatos implantasi ion, kristal litium niobate kabeungkeut kana substrat ngagunakeun téknik anu disebut beungkeutan wafer. Prosés beungkeutan ilaharna ngagunakeun métode beungkeutan langsung, dimana dua surfaces (kristal niobate litium-implanted ion jeung substrat) dipencet babarengan dina suhu luhur sarta tekanan pikeun nyieun beungkeut kuat. Dina sababaraha kasus, bahan napel kawas benzocyclobutene (BCB) bisa dipaké pikeun rojongan tambahan.
Saatos beungkeutan, wafer ngalaman prosés annealing pikeun ngalereskeun karusakan anu disababkeun ku implantasi ion sareng ningkatkeun beungkeutan antara lapisan. Prosés annealing ogé mantuan lapisan ipis litium niobate pikeun coplokkeun tina kristal aslina, ninggalkeun balik ipis, kualitas luhur lapisan litium niobate nu bisa dipaké pikeun fabrikasi alat.
spésifikasi
LNOI wafers dicirikeun ku sababaraha spésifikasi penting nu mastikeun suitability maranéhanana pikeun aplikasi-kinerja tinggi. Ieu kalebet:
Spésifikasi Bahan.
| .Bahan. | .Spésifikasi. |
| Bahan | Homogén: LiNbO3 |
| Kualitas Bahan | Gelembung atanapi inklusi <100μm |
| Orientasi | Y-cut ± 0,2 ° |
| Kapadetan | 4,65 g/cm³ |
| Suhu Curie | 1142 ± 1°C |
| Transparansi | > 95% dina rentang 450-700 nm (ketebalan 10 mm) |
Spésifikasi Manufaktur.
| .Parameter. | .Spésifikasi. |
| diaméterna | 150 mm ± 0,2 mm |
| Kandelna | 350 μm ± 10 μm |
| Karataan | <1,3 μm |
| Variasi Ketebalan Total (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm wafer |
| Variasi Ketebalan Lokal (LTV) | <70 μm @ 150 mm wafer |
| Kakasaran | Rq ≤0,5 nm (Nilai RMS AFM) |
| Kualitas permukaan | 40-20 |
| Partikel (non-removable) | 100-200 μm ≤3 partikel |
| Kiripik | <300 μm (wafer pinuh, euweuh zona pangaluaran) |
| Rengkak | Henteu aya retakan (wafer lengkep) |
| Kontaminasi | Henteu aya noda anu teu tiasa dicabut (wafer lengkep) |
| Paralélisme | <30 detik busur |
| Bidang Rujukan Orientasi (sumbu X) | 47 ± 2 mm |
Aplikasi
Wafer LNOI dianggo dina rupa-rupa aplikasi kusabab sipat unikna, khususna dina widang fotonik, telekomunikasi, sareng téknologi kuantum. Sababaraha aplikasi konci kalebet:
Optik terpadu:LNOI wafers loba dipaké dina sirkuit optik terpadu, dimana maranéhna ngaktifkeun-kinerja tinggi alat photonic kayaning modulators, waveguides, sarta resonators. Sipat optik nonlinier anu luhur tina litium niobate ngajantenkeun pilihan anu saé pikeun aplikasi anu ngabutuhkeun manipulasi cahaya anu efisien.
Télékomunikasi:LNOI wafers dipaké dina modulators optik, nu mangrupakeun komponén penting dina sistem komunikasi-speed tinggi, kaasup jaringan serat optik. Kamampuhan pikeun modulasi cahaya dina frékuénsi luhur ngajadikeun wafers LNOI idéal pikeun sistem telekomunikasi modern.
Komputasi kuantum:Dina téknologi kuantum, wafer LNOI dipaké pikeun nyieun komponén pikeun komputer kuantum sareng sistem komunikasi kuantum. Sipat optik nonlinier LNOI dimanfaatkeun pikeun nyiptakeun pasangan foton anu kabeungkeut, anu penting pikeun distribusi konci kuantum sareng kriptografi kuantum.
Sénsor:LNOI wafers dipaké dina sagala rupa aplikasi sensing, kaasup sensor optik jeung akustik. Kamampuhan pikeun berinteraksi sareng cahaya sareng sora ngajantenkeun aranjeunna serbaguna pikeun sababaraha jinis téknologi sensing.
FAQ
Q:Naon téknologi LNOI?
A: Téknologi LNOI ngalibatkeun transfer film litium niobate ipis kana substrat insulasi, biasana silikon. Téknologi ieu ngamangpaatkeun sipat unik litium niobate, sapertos ciri optik nonlinier anu luhur, piezoelektrik, sareng pyroelectricity, sahingga idéal pikeun optik terpadu sareng telekomunikasi.
Q:Naon bédana antara wafer LNOI sareng SOI?
A: Boh wafers LNOI sareng SOI sami sareng diwangun ku lapisan ipis bahan anu kabeungkeut kana substrat. Tapi, wafer LNOI ngagunakeun litium niobate salaku bahan film ipis, sedengkeun wafer SOI ngagunakeun silikon. Beda konci perenahna dina sipat bahan pilem ipis, kalawan LNOI nawarkeun sipat optik jeung piezoelektrik unggulan.
Q:Naon kaunggulan ngagunakeun wafer LNOI?
A: Kaunggulan utama wafers LNOI kaasup sipat optik alus teuing, kayaning koefisien optik nonlinier tinggi, sarta kakuatan mékanis maranéhanana. Ciri-ciri ieu ngajantenkeun wafer LNOI idéal pikeun dianggo dina aplikasi anu gancang, frékuénsi luhur, sareng kuantum.
Q:Naha wafer LNOI tiasa dianggo pikeun aplikasi kuantum?
A: Leres, wafer LNOI seueur dianggo dina téknologi kuantum kusabab kamampuanana ngahasilkeun pasangan foton anu kabeungkeut sareng kasaluyuan sareng fotonik terpadu. Sipat ieu penting pisan pikeun aplikasi dina komputasi kuantum, komunikasi, sareng kriptografi.
Q:Naon ketebalan has film LNOI?
A: Film LNOI ilaharna dibasajankeun sababaraha ratus nanométer ka sababaraha mikrométer dina ketebalan, gumantung kana aplikasi husus. Ketebalan dikontrol nalika prosés implantasi ion.
