8 Zoll LNOI (LiNbO3 op Isolator) Wafer fir optesch Modulatoren, Wellenleiter, integréiert Schaltungen
Detailéiert Diagramm
Aféierung
Lithium Niobat op Isolator (LNOI) Wafere sinn e modernt Material, dat a verschiddene fortgeschrattenen opteschen an elektroneschen Uwendungen agesat gëtt. Dës Wafere gi produzéiert andeems eng dënn Schicht Lithium Niobat (LiNbO₃) op en isoléierend Substrat, typescherweis Silizium oder en anert passend Material, mat Hëllef vu sophistikéierten Techniken wéi Ionenimplantatioun a Waferbindung transferéiert gëtt. D'LNOI Technologie huet vill Ähnlechkeeten mat der Silizium op Isolator (SOI) Wafer Technologie, awer notzt déi eenzegaarteg optesch Eegeschafte vum Lithium Niobat aus, engem Material dat fir seng piezoelektresch, pyroelektresch an netlinear optesch Charakteristiken bekannt ass.
LNOI-Wafere kruten a Beräicher wéi integréiert Optik, Telekommunikatioun a Quantecomputer vill Opmierksamkeet wéinst hirer iwwerleeëner Leeschtung an Héichfrequenz- an Héichgeschwindegkeetsapplikatiounen. D'Wafere gi mat der "Smart-cut"-Technik produzéiert, déi eng präzis Kontroll iwwer d'Déckt vum Lithiumniobat-Dënnfilm erméiglecht, sou datt d'Wafere fir verschidden Uwendungen déi erfuerderlech Spezifikatioune erfëllen.
Prinzip
De Prozess fir LNOI-Waferen ze kreéieren fänkt mat engem Lithium-Niobat-Kristall a grousse Quantitéiten un. De Kristall gëtt enger Ionenimplantatioun ënnerworf, wou héichenergetesch Helium-Ionen an d'Uewerfläch vum Lithium-Niobat-Kristall agefouert ginn. Dës Ionen penetréieren de Kristall bis zu enger spezifescher Déift a stéieren d'Kristallstruktur, wouduerch eng fragil Fläch entsteet, déi spéider benotzt ka ginn, fir de Kristall a dënn Schichten ze trennen. Déi spezifesch Energie vun den Helium-Ionen kontrolléiert d'Déift vun der Implantatioun, wat sech direkt op d'Déckt vun der finaler Lithium-Niobat-Schicht auswierkt.
No der Ionenimplantatioun gëtt de Lithiumniobatkristall mat engem Substrat verbonnen, deen als Waferbonding bezeechent gëtt. De Bindungsprozess benotzt typescherweis eng direkt Bindungsmethod, wou déi zwou Uewerflächen (den ionenimplantéierte Lithiumniobatkristall an de Substrat) ënner héijer Temperatur an Drock zesummegepresst ginn, fir eng staark Bindung ze kreéieren. A verschiddene Fäll kann en Haftmaterial wéi Benzocyclobutol (BCB) fir zousätzlech Ënnerstëtzung benotzt ginn.
Nom Binden gëtt de Wafer engem Glühprozess ënnerworf, fir all Schued, deen duerch d'Ionenimplantatioun verursaacht gouf, ze reparéieren an d'Bindung tëscht de Schichten ze verbesseren. Den Glühprozess hëlleft och, datt déi dënn Lithiumniobatschicht sech vum urspréngleche Kristall lassléist, wouduerch eng dënn, héichwäerteg Schicht Lithiumniobat bleift, déi fir d'Fabrikatioun vun den Apparater benotzt ka ginn.
Spezifikatiounen
LNOI-Waferen zeichnen sech duerch verschidde wichteg Spezifikatiounen, déi hir Gëeegentheet fir héich performant Uwendungen garantéieren. Dozou gehéieren:
Materialspezifikatiounen
| Material | Spezifikatiounen |
| Material | Homogen: LiNbO3 |
| Materialqualitéit | Blasen oder Inklusiounen <100μm |
| Orientéierung | Y-Schnëtt ±0,2° |
| Dicht | 4,65 g/cm³ |
| Curie Temperatur | 1142 ±1°C |
| Transparenz | >95% am Beräich vun 450-700 nm (10 mm Déckt) |
Produktiounsspezifikatiounen
| Parameter | Spezifikatioun |
| Duerchmiesser | 150 mm ±0,2 mm |
| Déckt | 350 μm ±10 μm |
| Flaachheet | <1,3 μm |
| Total Décktvariatioun (TTV) | Verzerrung <70 μm @ 150 mm Wafer |
| Lokal Décktvariatioun (LTV) | <70 μm @ 150 mm Wafer |
| Rauheet | Rq ≤0,5 nm (AFM RMS-Wäert) |
| Uewerflächenqualitéit | 40-20 |
| Partikelen (net eraushuelbar) | 100-200 μm ≤3 Partikelen |
| Chips | <300 μm (ganz Wafer, keng Ausgrenzungszon) |
| Rëss | Keng Rëss (ganz Wafer) |
| Kontaminatioun | Keng net-erausnehmbar Flecken (ganz Wafer) |
| Parallelismus | <30 Bousekonnen |
| Orientéierungsreferenzfläch (X-Achs) | 47 ±2 mm |
Uwendungen
LNOI-Wafere gi wéinst hiren eenzegaartegen Eegeschaften an enger breeder Palette vun Uwendungen agesat, besonnesch an de Beräicher Photonik, Telekommunikatioun a Quantetechnologien. Zu de wichtegsten Uwendungen gehéieren:
Integréiert Optik:LNOI-Wafere gi wäit verbreet an integréierten optesche Schaltkreesser benotzt, wou se héich performant photonesch Apparater wéi Modulatoren, Wellenleiter a Resonatoren erméiglechen. Déi héich netlinear optesch Eegeschafte vu Lithiumniobat maachen et zu enger exzellenter Wiel fir Uwendungen, déi effizient Liichtmanipulatioun erfuerderen.
Telekommunikatioun:LNOI-Wafere ginn an optesche Modulatoren agesat, déi essentiell Komponenten an Héichgeschwindegkeetskommunikatiounssystemer, dorënner Glasfasernetzwierker, sinn. D'Fäegkeet, Liicht bei héije Frequenzen ze moduléieren, mécht LNOI-Wafere ideal fir modern Telekommunikatiounssystemer.
Quanteberechnung:An de Quantentechnologien ginn LNOI-Waferen benotzt fir Komponenten fir Quantencomputer a Quantekommunikatiounssystemer ze fabrizéieren. Déi netlinear optesch Eegeschafte vun LNOI ginn ausgenotzt fir entangled Photonenpaaren ze kreéieren, déi entscheedend fir d'Quantenschlësselverdeelung an d'Quantenkryptographie sinn.
Sensoren:LNOI-Wafere ginn a verschiddene Sensorapplikatiounen agesat, dorënner optesch an akustesch Sensoren. Hir Fäegkeet, souwuel mat Liicht wéi och mat Toun ze interagéieren, mécht se villfälteg fir verschidden Aarte vu Sensortechnologien.
FAQ
Q:Wat ass LNOI-Technologie?
D'A:LNOI-Technologie ëmfaasst d'Iwwerdroe vun engem dënne Lithiumniobatfilm op en isoléierend Substrat, typescherweis Silizium. Dës Technologie notzt déi eenzegaarteg Eegeschafte vu Lithiumniobat aus, wéi seng héich netlinear optesch Charakteristiken, Piezoelektrizitéit a Pyroelektrizitéit, wat et ideal fir integréiert Optik an Telekommunikatioun mécht.
Q:Wat ass den Ënnerscheed tëscht LNOI- a SOI-Waferen?
A: Souwuel LNOI- wéi och SOI-Wafere sinn ähnlech, well se aus enger dënner Materialschicht bestinn, déi un e Substrat gebonnen ass. LNOI-Wafere benotzen awer Lithiumniobat als Dënnfilmmaterial, während SOI-Wafere Silizium benotzen. Den Haaptunterschied läit an den Eegeschafte vum Dënnfilmmaterial, woubei LNOI iwwerleeën optesch an piezoelektresch Eegeschafte bitt.
Q:Wat sinn d'Virdeeler vun der Benotzung vu LNOI-Waferen?
A: Zu den Haaptvirdeeler vun LNOI-Waferen gehéieren hir exzellent optesch Eegeschaften, wéi héich netlinear optesch Koeffizienten, an hir mechanesch Stäerkt. Dës Charakteristike maachen LNOI-Waferen ideal fir den Asaz an Héichgeschwindegkeets-, Héichfrequenz- a Quanteapplikatiounen.
Q:Kënne LNOI-Wafere fir Quanteapplikatioune benotzt ginn?
A: Jo, LNOI-Wafere gi wäit verbreet a Quantetechnologien agesat wéinst hirer Fäegkeet, verschränkte Photonenpaaren ze generéieren an hirer Kompatibilitéit mat integréierter Photonik. Dës Eegeschafte si wichteg fir Uwendungen am Quanteberechnung, der Kommunikatioun an der Kryptographie.
Q:Wat ass déi typesch Déckt vun LNOI-Filmer?
A: LNOI-Filmer hunn typescherweis eng Déckt vun e puer honnert Nanometer bis zu e puer Mikrometer, ofhängeg vun der spezifescher Uwendung. D'Déckt gëtt während dem Ionenimplantatiounsprozess kontrolléiert.
