8inch LNOI (LiNbO3 sa Insulator) Wafer para sa Optical Modulators Waveguides Integrated Circuits
Detalyadong Diagram
Pasiuna
Ang Lithium Niobate on Insulator (LNOI) wafers usa ka cutting-edge nga materyal nga gigamit sa nagkalain-laing advanced optical ug electronic nga mga aplikasyon. Kini nga mga wafer gihimo pinaagi sa pagbalhin sa usa ka nipis nga layer sa lithium niobate (LiNbO₃) ngadto sa usa ka insulating substrate, kasagaran silicon o lain nga angay nga materyal, gamit ang sopistikado nga mga teknik sama sa ion implantation ug wafer bonding. Ang teknolohiya sa LNOI adunay daghang kaamgiran sa teknolohiya sa Silicon on Insulator (SOI) nga wafer apan gipahimuslan ang talagsaon nga optical properties sa lithium niobate, usa ka materyal nga nailhan sa piezoelectric, pyroelectric, ug nonlinear optical nga mga kinaiya niini.
Ang mga wafer sa LNOI nakakuha ug dakong atensyon sa mga natad sama sa integrated optics, telekomunikasyon, ug quantum computing tungod sa ilang superyor nga performance sa high-frequency ug high-speed nga aplikasyon. Ang mga wafer gihimo gamit ang "Smart-cut" nga teknik, nga makahimo sa tukma nga pagkontrol sa gibag-on sa lithium niobate thin film, pagsiguro nga ang mga wafer makatagbo sa gikinahanglan nga mga espesipikasyon para sa nagkalain-laing mga aplikasyon.
Prinsipyo
Ang proseso sa paghimo sa LNOI wafers nagsugod sa usa ka bulk lithium niobate nga kristal. Ang kristal moagi sa ion implantation, diin ang high-energy helium ions gipasulod sa nawong sa lithium niobate nga kristal. Kini nga mga ion motuhop sa kristal sa usa ka piho nga giladmon ug makabalda sa kristal nga istruktura, nga nagmugna sa usa ka mahuyang nga eroplano nga sa ulahi magamit sa pagbulag sa kristal ngadto sa nipis nga mga lut-od. Ang espesipikong enerhiya sa helium ions nagkontrol sa giladmon sa implantation, nga direktang nakaapekto sa gibag-on sa katapusang lithium niobate layer.
Human sa ion implantation, ang lithium niobate nga kristal gigapos sa usa ka substrate gamit ang teknik nga gitawag og wafer bonding. Ang proseso sa pagbugkos kasagarang naggamit ug usa ka direkta nga paagi sa pagbugkos, diin ang duha ka mga ibabaw (ang ion-implanted lithium niobate nga kristal ug ang substrate) gipugos sa tingub ubos sa taas nga temperatura ug presyur aron makamugna og lig-on nga bugkos. Sa pipila ka mga kaso, ang usa ka adhesive nga materyal sama sa benzocyclobutene (BCB) mahimong gamiton alang sa dugang nga suporta.
Human sa bonding, ang wafer moagi ug annealing process aron ayohon ang bisan unsang kadaot nga gipahinabo sa ion implantation ug aron mapalambo ang bugkos tali sa mga layer. Ang proseso sa pag-annealing makatabang usab sa nipis nga lithium niobate nga layer nga mawala gikan sa orihinal nga kristal, nagbilin sa usa ka nipis, taas nga kalidad nga layer sa lithium niobate nga magamit alang sa paghimo sa aparato.
Mga detalye
Ang mga wafer sa LNOI gihulagway sa daghang hinungdanon nga mga detalye nga nagsiguro sa ilang pagkaangay alang sa mga aplikasyon nga adunay taas nga pasundayag. Kini naglakip sa:
Mga Detalye sa Materyalnga
| ngaMateryal nganga | ngaMga detalyenga |
| Materyal | Homogeneous: LiNbO3 |
| Kalidad sa Materyal | Mga bula o mga inklusyon <100μm |
| orientasyon | Y-cut ± 0.2° |
| Densidad | 4.65 g/cm³ |
| Temperatura sa Curie | 1142 ± 1°C |
| Transparency | >95% sa 450-700 nm range (10 mm gibag-on) |
Mga Detalye sa Paggamanga
| ngaParameternga | ngaEspesipikasyonnga |
| Diametro | 150 mm ± 0.2 mm |
| Gibag-on | 350 μm ± 10 μm |
| Pagkapatas | <1.3 μm |
| Kinatibuk-ang Gibag-on nga Pagbag-o (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm nga wafer |
| Lokal nga Gibag-on nga Pagkalainlain (LTV) | <70 μm @ 150 mm nga wafer |
| Pagkagahi | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS nga bili) |
| Kalidad sa nawong | 40-20 |
| Mga partikulo (Dili matangtang) | 100-200 μm ≤3 nga mga partikulo |
| Mga chips | <300 μm (puno nga wafer, walay exclusion zone) |
| Mga liki | Walay mga liki (puno nga wafer) |
| Kontaminasyon | Walay dili matangtang nga mga lama (bug-os nga wafer) |
| Paralelismo | <30 ka segundos nga arko |
| Plano nga Reperensya sa Oryentasyon (X-axis) | 47 ± 2 mm |
Mga aplikasyon
Ang mga wafer sa LNOI gigamit sa usa ka halapad nga aplikasyon tungod sa ilang talagsaon nga mga kabtangan, labi na sa natad sa photonics, telekomunikasyon, ug mga teknolohiya sa quantum. Ang pipila sa mga yawe nga aplikasyon naglakip sa:
Nahiusa nga Optik:Ang mga wafer sa LNOI kaylap nga gigamit sa integrated optical circuits, diin mahimo nila ang mga high-performance nga photonic nga aparato sama sa mga modulator, waveguides, ug resonator. Ang taas nga nonlinear optical nga mga kabtangan sa lithium niobate naghimo niini nga usa ka maayo kaayo nga pagpili alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan episyente nga pagmaniobra sa kahayag.
Telekomunikasyon:Ang mga wafer sa LNOI gigamit sa mga optical modulator, nga hinungdanon nga sangkap sa mga high-speed nga sistema sa komunikasyon, lakip ang mga network sa fiber optic. Ang abilidad sa pag-modulate sa kahayag sa taas nga frequency naghimo sa LNOI wafers nga sulundon alang sa modernong mga sistema sa telekomunikasyon.
Quantum Computing:Sa mga teknolohiya sa quantum, ang mga wafer sa LNOI gigamit sa paghimo sa mga sangkap alang sa mga kompyuter sa quantum ug mga sistema sa komunikasyon sa quantum. Ang nonlinear optical nga mga kabtangan sa LNOI gigamit aron makamugna og mga pares sa photon, nga kritikal alang sa quantum key distribution ug quantum cryptography.
Mga sensor:Ang mga wafer sa LNOI gigamit sa lainlaing mga aplikasyon sa sensing, lakip ang mga optical ug acoustic sensor. Ang ilang abilidad sa pagpakig-uban sa kahayag ug tingog naghimo kanila nga versatile alang sa lain-laing matang sa sensing technologies.
FAQ
Q:Unsa ang teknolohiya sa LNOI?
A: Ang teknolohiya sa LNOI naglakip sa pagbalhin sa nipis nga lithium niobate film ngadto sa insulating substrate, kasagaran silicon. Kini nga teknolohiya naggamit sa talagsaon nga mga kabtangan sa lithium niobate, sama sa taas nga nonlinear optical nga mga kinaiya, piezoelectricity, ug pyroelectricity, nga naghimo niini nga sulundon alang sa integrated optics ug telecommunications.
Q:Unsa ang kalainan tali sa LNOI ug SOI wafers?
A: Ang mga wafer sa LNOI ug SOI managsama tungod kay kini naglangkob sa usa ka nipis nga layer sa materyal nga gibugkos sa usa ka substrate. Bisan pa, ang mga wafer sa LNOI naggamit sa lithium niobate isip manipis nga materyal sa pelikula, samtang ang mga wafer sa SOI naggamit og silicon. Ang yawe nga kalainan naa sa mga kabtangan sa manipis nga materyal sa pelikula, nga adunay LNOI nga nagtanyag labing maayo nga optical ug piezoelectric nga mga kabtangan.
Q:Unsa ang mga bentaha sa paggamit sa LNOI wafers?
A: Ang mga nag-unang bentaha sa LNOI wafers naglakip sa ilang maayo kaayo nga optical nga mga kabtangan, sama sa taas nga nonlinear optical coefficients, ug ang ilang mekanikal nga kusog. Kini nga mga kinaiya naghimo sa LNOI wafers nga sulundon nga gamiton sa high-speed, high-frequency, ug quantum nga mga aplikasyon.
Q:Magamit ba ang LNOI wafers para sa quantum applications?
A: Oo, ang mga wafer sa LNOI kaylap nga gigamit sa mga teknolohiya sa quantum tungod sa ilang abilidad sa pagmugna og mga pares sa photon ug ang ilang pagkaangay sa mga integrated photonics. Kini nga mga kabtangan hinungdanon alang sa mga aplikasyon sa quantum computing, komunikasyon, ug cryptography.
Q:Unsa ang kasagaran nga gibag-on sa mga pelikula sa LNOI?
A: Ang mga salida sa LNOI kasagarang gikan sa pipila ka gatos ka nanometer ngadto sa pipila ka micrometer ang gibag-on, depende sa espesipikong aplikasyon. Ang gibag-on kontrolado sa panahon sa proseso sa ion implantation.
