Wafer LNOI 8inch (LiNbO3 lori Insulator) fun Awọn Modulator Optical Awọn itọsọna Wave Awọn Circuit Integrated
Àwòrán Àlàyé
Ifihan
Àwọn wafer Lithium Niobate on Insulator (LNOI) jẹ́ ohun èlò tó gbajúmọ̀ tí a ń lò nínú onírúurú ohun èlò optical àti elekitironiki tó ti pẹ́. A ń ṣe àwọn wafer wọ̀nyí nípa gbígbé ìwọ̀n tinrin ti lithium niobate (LiNbO₃) sórí ohun èlò ìdènà, èyí tí ó sábà máa ń jẹ́ silicon tàbí ohun èlò mìíràn tó yẹ, nípa lílo àwọn ọ̀nà ìdàgbàsókè bíi ion implantation àti wafer bonding. Ìmọ̀ ẹ̀rọ LNOI ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìjókòó pẹ̀lú ìmọ̀ ẹ̀rọ wafer Silicon on Insulator (SOI) ṣùgbọ́n ó ń lo àǹfààní àwọn ohun èlò optical àrà ọ̀tọ̀ ti lithium niobate, ohun èlò tí a mọ̀ fún àwọn ànímọ́ optical piezoelectric, pyroelectric, àti nonlinear rẹ̀.
Àwọn wafer LNOI ti gba àfiyèsí pàtàkì ní àwọn ẹ̀ka bíi integrated optics, telecommunication, àti quantum computing nítorí iṣẹ́ wọn tó ga jùlọ nínú àwọn ohun èlò ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ gíga àti iyàrá gíga. A ń ṣe àwọn wafers náà nípa lílo ọ̀nà "Smart-cut", èyí tó ń jẹ́ kí a lè ṣàkóso ìwọ̀n tí ó yẹ lórí fíìmù tinrin lithium niobate, èyí tó ń rí i dájú pé àwọn wafers náà bá àwọn ìlànà pàtó mu fún onírúurú ohun èlò.
Ìlànà
Ìlànà ṣíṣẹ̀dá àwọn wafer LNOI bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú kirisita lithium niobate tó pọ̀. Kirisita náà ń gba ìfàmọ́ra ion, níbi tí a ti ń fi àwọn ion helium tó lágbára púpọ̀ sínú ojú kirisita lithium niobate. Àwọn ion wọ̀nyí máa ń wọ inú kirisita náà dé ìjìnlẹ̀ pàtó kan, wọ́n sì máa ń ba ìṣètò kirisita náà jẹ́, èyí tó lè ṣẹ̀dá ìpele tó ṣòro láti lò láti ya kirisita náà sọ́tọ̀ sí àwọn ìpele tó tẹ́ẹ́rẹ́. Agbára pàtó ti àwọn ion helium ló ń darí ìjìnlẹ̀ ìfàmọ́ra náà, èyí tó ní ipa lórí ìwúwo ti ìpele lithium niobate tó kẹ́yìn.
Lẹ́yìn tí a bá ti fi ion sínú rẹ̀, a máa so lítíọ́mù niobate mọ́ ohun èlò ìpìlẹ̀ kan nípa lílo ọ̀nà kan tí a ń pè ní wafer bonding. Ìlànà ìsopọ̀ náà sábà máa ń lo ọ̀nà ìsopọ̀ taara, níbi tí a ti tẹ àwọn ojú méjì náà (ìpìlẹ̀ lítíọ́mù niobate tí a fi ion sínú rẹ̀ àti ohun èlò ìpìlẹ̀ náà) pọ̀ lábẹ́ ooru gíga àti ìfúnpá láti ṣẹ̀dá ìsopọ̀ tó lágbára. Ní àwọn ìgbà míì, a lè lo ohun èlò ìfọmọ́ra bíi benzocyclobutene (BCB) fún àtìlẹ́yìn afikún.
Lẹ́yìn ìsopọ̀, wafer náà máa ń ṣe àtúnṣe ìbàjẹ́ tí ìgbìmọ̀ ion bá fà àti láti mú kí ìsopọ̀ náà pọ̀ sí i láàárín àwọn ìpele náà. Ìlànà ìtújáde náà tún ń ran ìpele lithium niobate tín-ín-rín lọ́wọ́ láti yọ kúrò nínú kristali àtilẹ̀wá, ó sì ń fi ìpele lithium niobate tín-ín-rín tí ó dára tí a lè lò fún ṣíṣe ẹ̀rọ sílẹ̀.
Àwọn ìlànà pàtó
Àwọn ìṣẹ́ LNOI ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìlànà pàtàkì tí ó ń rí i dájú pé wọ́n yẹ fún àwọn ohun èlò tí ó ní agbára gíga. Àwọn wọ̀nyí ní:
Awọn pato ohun elo
| Ohun èlò | Àwọn ìlànà |
| Ohun èlò | Oniruuru: LiNbO3 |
| Dídára Ohun Èlò | Àwọn nọ́ńbà tàbí àwọn ìfikún <100μm |
| Ìtọ́sọ́nà | Gígé-Y ±0.2° |
| Ìwọ̀n | 4.65 g/cm³ |
| Iwọn otutu Curie | 1142 ±1°C |
| Ìṣípayá | >95% ni iwọn 450-700 nm (nipọn 10 mm) |
Awọn pato iṣelọpọ
| Àwọn paramita | Ìsọfúnni |
| Iwọn opin | 150 mm ±0.2 mm |
| Sisanra | 350 μm ±10 μm |
| Pípẹ́típẹ́tí | <1.3 μm |
| Ìyàtọ̀ Àpapọ̀ Ìwúwo (TTV) | Ìwọ̀n ìfọ́mọ́ra <70 μm @ 150 mm wafer |
| Ìyàtọ̀ Sísanra Àdúgbò (LTV) | Àpò ìfọṣọ <70 μm @ 150 mm |
| Ríru | Rq ≤0.5 nm (iye AFM RMS) |
| Dídára ojú ilẹ̀ | 40-20 |
| Àwọn pátákó (Kò ṣeé yọ kúrò) | Àwọn èròjà 100-200 μm ≤3 |
| Àwọn Ṣíìpù | <300 μm (wafer kikun, ko si agbegbe iyasoto) |
| Àwọn ìfọ́ | Ko si awọn fifọ (wafer kikun) |
| Ẹ̀gbin | Ko si awọn abawọn ti ko le yọ kuro (wafer kikun) |
| Ifarajọra | <30 arcseconds |
| Pẹ́ẹ̀pẹ̀ Ìtọ́kasí Ìtọ́kasí (ààyè X) | 47 ±2 mm |
Àwọn ohun èlò ìlò
A lo awọn wafer LNOI fun ọpọlọpọ awọn ohun elo nitori awọn abuda alailẹgbẹ wọn, paapaa ni awọn aaye ti photonics, ibaraẹnisọrọ, ati awọn imọ-ẹrọ kuantum. Diẹ ninu awọn ohun elo pataki ni:
Àwọn Optics tí a ti ṣepọ:Àwọn wafer LNOI ni a ń lò ní àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ ojú tí a ti ṣepọ, níbi tí wọ́n ti ń mú kí àwọn ẹ̀rọ photonic tí ó ní agbára gíga bíi modulators, waveguides, àti resonators ṣiṣẹ́ dáadáa. Àwọn ànímọ́ opitika tí kì í ṣe ìlà gíga ti lithium niobate mú kí ó jẹ́ àṣàyàn tí ó dára jùlọ fún àwọn ohun èlò tí ó nílò ìṣàtúnṣe ìmọ́lẹ̀ tí ó munadoko.
Awọn ibaraẹnisọrọ:A nlo awọn wafer LNOI ninu awọn ohun elo modulator optical, eyiti o jẹ awọn paati pataki ninu awọn eto ibaraẹnisọrọ iyara giga, pẹlu awọn nẹtiwọọki okun optical. Agbara lati ṣe atunṣe ina ni awọn igbohunsafẹfẹ giga jẹ ki awọn wafer LNOI dara julọ fun awọn eto ibaraẹnisọrọ ode oni.
Ìṣirò Kọ́tánọ́mù:Nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ kuatomu, a ń lo àwọn wafer LNOI láti ṣe àwọn èròjà fún àwọn kọ̀ǹpútà kuatomu àti àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ kuatomu. Àwọn ohun-ìní opitika tí kìí ṣe ti LNOI ni a lò láti ṣẹ̀dá àwọn photon tí a so pọ̀, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún ìpínkiri bọtini kuatomu àti ìkọ̀kọ̀ kuatomu.
Àwọn sensọ̀:A nlo awọn wafer LNOI ninu awọn ohun elo sensọ oriṣiriṣi, pẹlu awọn sensọ opitika ati acoustic. Agbara wọn lati ba imọlẹ ati ohun ṣiṣẹ jẹ ki wọn le lo fun awọn iru imọ-ẹrọ sensọ oriṣiriṣi.
Awọn ibeere ti a maa n beere nigbagbogbo
Q:Kí ni ìmọ̀ ẹ̀rọ LNOI?
Ìmọ̀ ẹ̀rọ A:LNOI ní í ṣe pẹ̀lú gbígbé fíìmù lithium niobate tín-tín kan sí orí ohun èlò ìdábòbò, tí ó sábà máa ń jẹ́ silicon. Ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí lo àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ ti lithium niobate, bí àwọn ànímọ́ rẹ̀ tí kò ní ìlà, piezoelectricity, àti pyroelectricity, èyí tí ó mú kí ó dára fún àwọn optics àti telecommunication tí a ti ṣepọ.
Q:Kí ni ìyàtọ̀ láàárín LNOI àti SOI wafers?
A: Àwọn wafer LNOI àti SOI jọra nítorí pé wọ́n ní ìpele tinrin ti ohun èlò tí a so mọ́ ohun èlò kan. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn wafer LNOI ń lo lithium niobate gẹ́gẹ́ bí ohun èlò fíìmù tínrin, nígbà tí àwọn wafer SOI ń lo silicon. Ìyàtọ̀ pàtàkì wà nínú àwọn ànímọ́ ti ohun èlò fíìmù tínrin náà, pẹ̀lú LNOI tí ó ní àwọn ànímọ́ opitika àti piezoelectric tí ó ga jùlọ.
Q:Àwọn àǹfààní wo ló wà nínú lílo àwọn wafer LNOI?
A:Àwọn àǹfààní pàtàkì ti àwọn wafer LNOI ni àwọn ànímọ́ opitika wọn tó dára jùlọ, bíi àwọn coefficients opitika tí kìí ṣe linear, àti agbára ẹ̀rọ wọn. Àwọn ànímọ́ wọ̀nyí mú kí àwọn wafer LNOI dára fún lílò nínú iyàrá gíga, ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ gíga, àti àwọn ohun èlò quantum.
Q:Ṣe a le lo awọn wafer LNOI fun awọn ohun elo kuatomu?
A:Bẹ́ẹ̀ni, a ń lo àwọn wafer LNOI nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ kuantum nítorí agbára wọn láti ṣẹ̀dá àwọn photon tí ó so pọ̀ àti ìbáramu wọn pẹ̀lú photonics tí a ti so pọ̀. Àwọn ànímọ́ wọ̀nyí ṣe pàtàkì fún lílo nínú ìṣiṣẹ́ kuantum, ìbánisọ̀rọ̀, àti ìkọ̀kọ̀.
Q:Kí ni ìwọ̀n tí ó wọ́pọ̀ jùlọ nínú àwọn fíìmù LNOI?
A:Àwọn fíìmù LNOI sábà máa ń wà láti ọgọ́rùn-ún kan sí ọ̀pọ̀ mííkírómítà ní ìwọ̀n, ó sinmi lórí bí a ṣe ń lò ó. A máa ń darí ìwọ̀n náà nígbà tí a bá ń lo ion.
