8-cola LNOI (LiNbO3 sur izolilo) oblato por optikaj modulatoroj, ondgvidiloj, integraj cirkvitoj
Detala Diagramo
Enkonduko
Litiaj Niobato-sur-Izolilo (LNOI) obletoj estas pintnivela materialo uzata en diversaj progresintaj optikaj kaj elektronikaj aplikoj. Ĉi tiuj obletoj estas produktitaj per translokigo de maldika tavolo de litia niobato (LiNbO₃) sur izolan substraton, tipe silicion aŭ alian taŭgan materialon, uzante sofistikajn teknikojn kiel jona implantado kaj obleta ligado. LNOI-teknologio havas multajn similecojn kun Silicio-sur-Izolilo (SOI) obleta teknologio, sed utiligas la unikajn optikajn ecojn de litia niobato, materialo konata pro siaj piezoelektraj, piroelektraj kaj nelinearaj optikaj karakterizaĵoj.
LNOI-blatoj akiris signifan atenton en kampoj kiel integra optiko, telekomunikadoj kaj kvantuma komputado pro sia supera agado en altfrekvencaj kaj altrapidaj aplikoj. La blatoj estas produktitaj per la tekniko "Smart-cut", kiu ebligas precizan kontrolon super la dikeco de la litia niobato-maldika filmo, certigante ke la blatoj plenumas la postulatajn specifojn por diversaj aplikoj.
Principo
La procezo de kreado de LNOI-platetoj komenciĝas per amasa litia niobata kristalo. La kristalo spertas jonan implantadon, kie alt-energiaj heliumaj jonoj estas enkondukitaj en la surfacon de la litia niobata kristalo. Ĉi tiuj jonoj penetras la kristalon ĝis specifa profundo kaj interrompas la kristalstrukturon, kreante delikatan ebenon, kiu poste povas esti uzata por apartigi la kristalon en maldikajn tavolojn. La specifa energio de la heliumaj jonoj kontrolas la profundon de implantado, kiu rekte influas la dikecon de la fina litia niobata tavolo.
Post jona implantado, la litia niobata kristalo estas kunligita al substrato uzante teknikon nomatan "blata ligado". La ligprocezo tipe uzas rektan ligmetodon, kie la du surfacoj (la jon-enplantita litia niobata kristalo kaj la substrato) estas premitaj kune sub alta temperaturo kaj premo por krei fortan ligon. En iuj kazoj, alteniga materialo kiel benzociklobuteno (BCB) povas esti uzata por plia subteno.
Post la ligado, la oblato spertas kalcinan procezon por ripari ajnan difekton kaŭzitan de la jona implantado kaj por plifortigi la ligon inter la tavoloj. La kalcina procezo ankaŭ helpas la maldikan litian niobatan tavolon malligiĝi de la originala kristalo, lasante malantaŭe maldikan, altkvalitan tavolon de litian niobato, kiu povas esti uzata por aparatfabrikado.
Specifoj
LNOI-blatoj estas karakterizitaj per pluraj gravaj specifoj, kiuj certigas ilian taŭgecon por alt-efikecaj aplikoj. Ĉi tiuj inkluzivas:
Materialaj Specifoj
| Materialo | Specifoj |
| Materialo | Homogena: LiNbO3 |
| Materiala Kvalito | Vezikoj aŭ enfermaĵoj <100μm |
| Orientiĝo | Y-tranĉo ±0.2° |
| Denseco | 4,65 g/cm³ |
| Curie-temperaturo | 1142 ±1°C |
| Travidebleco | >95% en la gamo de 450-700 nm (dikeco de 10 mm) |
Specifoj de Fabrikado
| Parametro | Specifo |
| Diametro | 150 mm ±0,2 mm |
| Dikeco | 350 μm ±10 μm |
| Plateco | <1.3 μm |
| Totala Dikeca Vario (TTV) | Varpo <70 μm je 150 mm oblato |
| Loka Dikeca Vario (LTV) | <70 μm je 150 mm oblato |
| Malglateco | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS-valoro) |
| Surfaca Kvalito | 40-20 |
| Partikloj (Ne-forigeblaj) | 100-200 μm ≤3 partikloj |
| Fritoj | <300 μm (plena oblato, sen ekskludzono) |
| Fendetoj | Neniuj fendetoj (plena oblato) |
| Poluado | Neniuj neforigeblaj makuloj (plena oblato) |
| Paraleleco | <30 arksekundoj |
| Orientiĝa Referenca Ebeno (X-akso) | 47 ±2 mm |
Aplikoj
LNOI-blatoj estas uzataj en vasta gamo da aplikoj pro siaj unikaj ecoj, precipe en la kampoj de fotoniko, telekomunikadoj kaj kvantumteknologioj. Kelkaj el la ŝlosilaj aplikoj inkluzivas:
Integra Optiko:LNOI-blatoj estas vaste uzataj en integraj optikaj cirkvitoj, kie ili ebligas alt-efikecajn fotonikajn aparatojn kiel modulatorojn, ondgvidilojn kaj resonatorojn. La altaj nelinearaj optikaj ecoj de litia niobato igas ĝin bonega elekto por aplikoj postulantaj efikan lummanipuladon.
Telekomunikadoj:LNOI-blatoj estas uzataj en optikaj modulatoroj, kiuj estas esencaj komponantoj en altrapidaj komunikaj sistemoj, inkluzive de fibro-optikaj retoj. La kapablo moduli lumon je altaj frekvencoj igas LNOI-blatojn idealaj por modernaj telekomunikaj sistemoj.
Kvantuma Komputado:En kvantumteknologioj, LNOI-blatoj estas uzataj por fabriki komponantojn por kvantumkomputiloj kaj kvantumkomunikaj sistemoj. La nelinearaj optikaj ecoj de LNOI estas utiligitaj por krei interplektitajn fotonparojn, kiuj estas kritikaj por kvantumŝlosildistribuado kaj kvantumkriptografio.
Sensiloj:LNOI-blatoj estas uzataj en diversaj sensaj aplikoj, inkluzive de optikaj kaj akustikaj sensiloj. Ilia kapablo interagi kun kaj lumo kaj sono igas ilin multflankaj por malsamaj specoj de sensaj teknologioj.
Oftaj Demandoj
Q:Kio estas LNOI-teknologio?
A:LNOI-teknologio implikas la translokigon de maldika litia niobata filmo sur izolan substraton, tipe silicion. Ĉi tiu teknologio utiligas la unikajn ecojn de litia niobato, kiel ekzemple ĝiajn altajn nelinearajn optikajn karakterizaĵojn, piezoelektron kaj piroelektron, igante ĝin ideala por integra optiko kaj telekomunikadoj.
Q:Kio estas la diferenco inter LNOI kaj SOI oblatoj?
A: Kaj LNOI kaj SOI-platetoj similas, ĉar ili konsistas el maldika tavolo de materialo ligita al substrato. Tamen, LNOI-platetoj uzas litian niobaton kiel la maldikan filmmaterialon, dum SOI-platetoj uzas silicion. La ŝlosila diferenco kuŝas en la ecoj de la maldika filmmaterialo, kie LNOI ofertas superajn optikajn kaj piezoelektrajn ecojn.
Q:Kiuj estas la avantaĝoj de uzado de LNOI-blatoj?
A: La ĉefaj avantaĝoj de LNOI-blatoj inkluzivas iliajn bonegajn optikajn ecojn, kiel ekzemple altajn nelinearajn optikajn koeficientojn, kaj ilian mekanikan forton. Ĉi tiuj karakterizaĵoj igas LNOI-blatojn idealaj por uzo en altrapidaj, altfrekvencaj kaj kvantumaj aplikoj.
Q:Ĉu LNOI-blatoj povas esti uzataj por kvantumaj aplikoj?
A: Jes, LNOI-blatoj estas vaste uzataj en kvantumteknologioj pro sia kapablo generi interplektitajn fotonparojn kaj sia kongruo kun integra fotoniko. Ĉi tiuj ecoj estas esencaj por aplikoj en kvantumkomputiko, komunikado kaj kriptografio.
Q:Kio estas la tipa dikeco de LNOI-filmoj?
A:LNOI-filmoj tipe havas dikecon de kelkaj cent nanometroj ĝis pluraj mikrometroj, depende de la specifa apliko. La dikeco estas kontrolata dum la jona implantada procezo.
