8inch LNOI (izolýatorda LiNbO3) Optiki modulýatorlar üçin tolkun goragçylary integral zynjyrlar üçin wafli
Jikme-jik diagramma
Giriş
Izolýator (LNOI) wafli bolan Lityum Niobate dürli ösen optiki we elektroniki programmalarda ulanylýan iň täze materialdyr. Bu wafli, ion implantasiýasy we wafli baglamak ýaly çylşyrymly usullary ulanyp, litiý niobatyň (LiNbO₃) izolýasiýa substratyna, adatça kremniy ýa-da başga bir amatly materiallara geçirmek arkaly öndürilýär. LNOI tehnologiýasy, Silikon bilen izolýator (SOI) wafli tehnologiýasy bilen köp meňzeşligi paýlaşýar, ýöne piezoelektrik, piroelektrik we çyzykly optiki aýratynlyklary bilen tanalýan litiý niobatyň özboluşly optiki aýratynlyklaryndan peýdalanýar.
LNOI wafli, ýokary ýygylykly we ýokary tizlikli programmalarda has ýokary öndürijiligi sebäpli integral optika, telekommunikasiýa we kwant hasaplamasy ýaly ugurlarda uly ünsi çekdi. Wafli, “Smart-cut” usuly bilen öndürilýär, bu litiý niobat inçe filminiň galyňlygyna takyk gözegçilik etmäge mümkinçilik berýär, wafli dürli programmalar üçin zerur talaplara laýyk gelýär.
Ipleörelge
LNOI wafli döretmek prosesi köp mukdarda litiý niobat kristalyndan başlaýar. Kristal ion implantasiýasyny başdan geçirýär, bu ýerde ýokary energiýa geliý ionlary litiý niobat kristalynyň ýüzüne girizilýär. Bu ionlar kristalyň belli bir çuňluga aralaşmagyna we kristalyň gurluşyny bozup, kristaly inçe gatlaklara bölmek üçin ulanyp boljak näzik tekizligi döredýär. Geliý ionlarynyň aýratyn energiýasy, soňky litiý niobat gatlagynyň galyňlygyna gönüden-göni täsir edýän implantasiýa çuňlugyna gözegçilik edýär.
Ion implantasiýasyndan soň, litiý niobat kristaly wafli baglanyşyk diýilýän usul bilen substrata baglanýar. Baglamak prosesi, adatça, göni baglanyşyk usulyny ulanýar, bu ýerde iki ýüz (ion bilen oturdylan litiý niobat kristal we substrat) ýokary baglanyşyk we güýçli baglanyşyk döretmek üçin ýokary temperatura we basyş astynda bilelikde basylýar. Käbir ýagdaýlarda goşmaça goldaw üçin benzocyclobutene (BCB) ýaly ýelimleýji material ulanylyp bilner.
Baglanyşykdan soň, wafli ion implantasiýasy sebäpli dörän zeperleri bejermek we gatlaklaryň arasyndaky baglanyşygy güýçlendirmek üçin anneasiýa prosesini başdan geçirýär. Düwürtmek prosesi inçe litiý niobat gatlagynyň asyl kristaldan aýrylmagyna kömek edýär we enjam ýasamak üçin ulanyp boljak inçe, ýokary hilli litiý niobat gatlagyny galdyrýar.
Aýratynlyklary
LNOI wafli, ýokary öndürijilikli programmalar üçin laýyklygyny üpjün edýän birnäçe möhüm aýratynlyklar bilen häsiýetlendirilýär. Bular öz içine alýar:
Material aýratynlyklary?
| ?Material? | ?Aýratynlyklary? |
| Material | Birmeňzeş: LiNbO3 |
| Maddy hil | Köpürjikler ýa-da goşulmalar <100μm |
| Ugrukdyrma | Kesilen ± 0,2 ° |
| Dykyzlygy | 4.65 g / sm³ |
| Kýuri temperaturasy | 1142 ± 1 ° C. |
| Aç-açanlyk | > 450-700 nm aralykda 95% (galyňlygy 10 mm) |
Önümçilik aýratynlyklary?
| ?Parametr? | ?Spesifikasiýa? |
| Diametri | 150 mm ± 0,2 mm |
| Galyňlyk | 350 μm ± 10 μm |
| Tekizlik | <1,3 μm |
| Galyňlygyň umumy üýtgemegi (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm wafli |
| Thickerli galyňlygyň üýtgemegi (LTV) | <70 μm @ 150 mm wafli |
| Gödeklik | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS bahasy) |
| Faceerüsti hil | 40-20 |
| Bölejikler (aýryp bolmaýan) | 100-200 μm ≤3 bölejikler |
| Çipler | <300 μm (doly wafli, aýyrmak zolagy ýok) |
| Acksaryklar | Acksaryk ýok (doly wafli) |
| Hapalanmak | Aýrylyp bilinmeýän tegmiller ýok (doly wafli) |
| Parallelizm | <30 ark |
| Ugrukdyrma salgylanma uçary (X-ok) | 47 ± 2 mm |
Goýmalar
LNOI wafli, aýratyn aýratynlyklary sebäpli, esasanam fotonika, telekommunikasiýa we kwant tehnologiýalary sebäpli köp sanly programmada ulanylýar. Esasy programmalaryň käbiri:
Toplumlaýyn optika:LNOI wafli toplumlaýyn optiki zynjyrlarda giňden ulanylýar, bu ýerde modulýatorlar, tolkun goragçylary we rezonatorlar ýaly ýokary öndürijilikli fotonik enjamlary üpjün edýär. Lityum niobatyň ýokary çyzykly optiki häsiýetleri, ýagtylygy manipulýasiýa etmegi talap edýän programmalar üçin ajaýyp saýlawy edýär.
Telekommunikasiýa:LNOI wafli optiki modulýatorlarda ulanylýar, olar ýokary tizlikli aragatnaşyk ulgamlarynda, şol sanda süýümli optiki torlarda möhüm komponentler. Highokary ýygylyklarda ýagtylygy modulirlemek ukyby LNOI wafli häzirki zaman telekommunikasiýa ulgamlary üçin ideal edýär.
Kwant hasaplamasy:Kwant tehnologiýalarynda kwant kompýuterleri we kwant aragatnaşyk ulgamlary üçin komponentleri ýasamak üçin LNOI wafli ulanylýar. LNOI-iň çyzykly däl optiki häsiýetleri kwant açaryny paýlamak we kwant kriptografiýasy üçin möhüm ähmiýete eýe bolan foton jübütlerini döretmek üçin ulanylýar.
Sensorlar:LNOI wafli optiki we akustiki datçikleri goşmak bilen dürli duýgur programmalarynda ulanylýar. Lightagtylyk we ses bilen täsirleşmek ukyby olary dürli duýgur tehnologiýalary üçin köp taraply edýär.
Sorag-jogap
Q:LNOI tehnologiýasy näme?
J: LNOI tehnologiýasy inçe litiý niobat filminiň izolýasiýa substratyna, adatça kremniniň geçirilmegini öz içine alýar. Bu tehnologiýa, ýokary çyzykly optiki aýratynlyklary, pizzoelektrik we pirokelektrik ýaly litiý niobatyň özboluşly aýratynlyklaryny ulanýar we toplumlaýyn optika we telekommunikasiýa üçin ideal edýär.
Q:LNOI bilen SOI wafli arasynda näme tapawut bar?
J: LNOI we SOI wafli ikisi hem substrata baglanan inçe material gatlagyndan meňzeýär. Şeýle-de bolsa, LNOI wafli litiý niobaty inçe film materialy hökmünde ulanýar, SOI wafli bolsa kremnini ulanýar. Esasy tapawut, inçe film materialynyň häsiýetlerinde, LNOI ýokary optiki we piezoelektrik aýratynlyklaryny hödürleýär.
Q:LNOI wafli ulanmagyň artykmaçlyklary näme?
J: LNOI wafli esasy artykmaçlyklary, ýokary çyzykly optiki koeffisiýentleri we mehaniki güýji ýaly ajaýyp optiki häsiýetlerini öz içine alýar. Bu aýratynlyklar LNOI wafli ýokary tizlikli, ýokary ýygylykly we kwant programmalarynda ulanmak üçin ideal edýär.
Q:LNOI wafli kwant programmalary üçin ulanylyp bilnermi?
J: Hawa, LNOI wafli, foton jübütlerini öndürmek ukyby we integral fotonika bilen sazlaşyklylygy sebäpli kwant tehnologiýalarynda giňden ulanylýar. Bu häsiýetler kwant hasaplamasynda, aragatnaşykda we kriptografiýada amaly taýdan möhümdir.
Q:LNOI filmleriniň adaty galyňlygy nämeden ybarat?
J: LNOI filmleri, adatça, belli bir programma baglylykda birnäçe ýüz nanometrden galyňlykda birnäçe mikrometre çenli üýtgeýär. Ion implantasiýa prosesinde galyňlygy dolandyrylýar.
