8ኢንች LNOI (LiNbO3 በኢንሱሌተር ላይ) Wafer ለኦፕቲካል ሞዱላተሮች የሞገድ መመሪያዎች የተቀናጁ ወረዳዎች
ዝርዝር ሥዕላዊ መግለጫ
መግቢያ
ሊቲየም ኒዮባቴ በኢንሱሌተር (ኤል.ኤን.ኦ.አይ.) ዋይባቴዎች በተለያዩ የላቁ የኦፕቲካል እና የኤሌክትሮኒክስ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል ጫፍ-ጫፍ ቁሳቁስ ናቸው። እነዚህ ዋይፋሮች የሚመረተው ቀጭን የሊቲየም ኒዮባት (LiNbO₃) ሽፋን ወደሚከላከለው ንጣፍ፣ በተለይም ሲሊኮን ወይም ሌላ ተስማሚ ቁሳቁስ ላይ በማስተላለፍ እንደ ion implantation እና wafer bond ያሉ የተራቀቁ ቴክኒኮችን በመጠቀም ነው። የኤል ኤንኦአይ ቴክኖሎጂ ከሲሊኮን ኦን ኢንሱሌተር (SOI) ዋፈር ቴክኖሎጂ ጋር ብዙ ተመሳሳይነቶችን ይጋራል ነገር ግን በፓይዞኤሌክትሪክ፣ በፓይሮኤሌክትሪክ እና በመስመር ላይ ባልሆኑ የኦፕቲካል ባህሪያት የሚታወቀው የሊቲየም ኒዮባቴ ልዩ የእይታ ባህሪያትን ይጠቀማል።
የኤል ኤንኦአይ ዋፍሮች በከፍተኛ ፍጥነት እና በከፍተኛ ፍጥነት ባላቸው አፕሊኬሽኖች የላቀ አፈፃፀም ስላላቸው እንደ የተቀናጀ ኦፕቲክስ፣ ቴሌኮሙኒኬሽን እና ኳንተም ኮምፒዩቲንግ ባሉ መስኮች ከፍተኛ ትኩረትን አግኝተዋል። ዋፍሮቹ የሚመረቱት በ "Smart-cut" ዘዴ ሲሆን ይህም የሊቲየም ኒዮባቴ ቀጭን ፊልም ውፍረት ላይ በትክክል መቆጣጠር ያስችላል, ይህም ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች አስፈላጊ የሆኑትን መመዘኛዎች ማሟላቱን ያረጋግጣል.
መርህ
የኤል ኖአይ ዋፍሮችን የመፍጠር ሂደት የሚጀምረው በጅምላ ሊቲየም ኒዮባቴ ክሪስታል ነው። ክሪስታል ከፍተኛ ሃይል ያላቸው ሂሊየም ions ወደ ሊቲየም ኒዮባቴ ክሪስታል ውስጥ በሚገቡበት ion implantation ይካሄዳል። እነዚህ ionዎች ወደ ክሪስታል ወደ አንድ የተወሰነ ጥልቀት ዘልቀው በመግባት የክሪስታል አወቃቀሩን ያበላሻሉ, ይህም ደካማ አውሮፕላን በመፍጠር በኋላ ላይ ክሪስታልን ወደ ቀጭን ንብርብሮች ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላል. የሂሊየም ionዎች ልዩ ኃይል የመትከያውን ጥልቀት ይቆጣጠራል, ይህም የመጨረሻውን የሊቲየም ኒዮባት ንብርብር ውፍረት በቀጥታ ይጎዳል.
ion ከተተከለ በኋላ፣ የሊቲየም ኒዮባቴ ክሪስታል ዋፈር ቦንድንግ በተባለ ቴክኒክ በመጠቀም ከምድር ወለል ጋር ተጣብቋል። የማገናኘት ሂደቱ በተለምዶ ቀጥተኛ የመተሳሰሪያ ዘዴን ይጠቀማል፡ ሁለቱ ንጣፎች (በአይዮን የተተከለው ሊቲየም ኒዮባት ክሪስታል እና ንኡስ ስቴቱ) በከፍተኛ ሙቀት እና ግፊት አንድ ላይ ተጭነው ጠንካራ ትስስር እንዲፈጠር ያደርጋሉ። በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ እንደ ቤንዞሳይክሎቡቲን (BCB) ያለ ማጣበቂያ ለተጨማሪ ድጋፍ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
ከተጣበቀ በኋላ በ ion ተከላው ምክንያት የሚደርሰውን ማንኛውንም ጉዳት ለመጠገን እና በንብርብሮች መካከል ያለውን ትስስር ለማሻሻል ቫፈር የማደንዘዣ ሂደትን ያካሂዳል። የማጣራት ሂደቱም ቀጭን የሊቲየም ኒዮባት ንብርብር ከመጀመሪያው ክሪስታል እንዲነቀል ይረዳል, ይህም ቀጭን እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የሊቲየም ኒዮባት ሽፋን ለመሳሪያ ማምረቻ ሊያገለግል ይችላል.
ዝርዝሮች
የኤል ኤንኦአይ ዋፍሮች ከፍተኛ አፈጻጸም ላላቸው አፕሊኬሽኖች ተስማሚ መሆናቸውን በሚያረጋግጡ በርካታ አስፈላጊ ዝርዝሮች ተለይተው ይታወቃሉ። እነዚህም የሚከተሉትን ያካትታሉ:
የቁሳቁስ ዝርዝሮች.
| .ቁሳቁስ. | .ዝርዝር መግለጫዎች. |
| ቁሳቁስ | ተመሳሳይነት ያለው፡ LiNbO3 |
| የቁሳቁስ ጥራት | አረፋዎች ወይም መካተቶች <100μm |
| አቀማመጥ | Y-ቁረጥ ± 0.2 ° |
| ጥግግት | 4.65 ግ/ሴሜ³ |
| የኩሪ ሙቀት | 1142 ± 1 ° ሴ |
| ግልጽነት | > 95% በ450-700 nm ክልል (10 ሚሜ ውፍረት) |
የማምረት ዝርዝሮች.
| .መለኪያ. | .መግለጫ. |
| ዲያሜትር | 150 ሚሜ ± 0.2 ሚሜ |
| ውፍረት | 350 μm ± 10 μm |
| ጠፍጣፋነት | <1.3 μm |
| ጠቅላላ ውፍረት ልዩነት (TTV) | Warp <70 μm @ 150 ሚሜ ዋፈር |
| የአካባቢ ውፍረት ልዩነት (LTV) | <70 μm @ 150 ሚሜ ዋፈር |
| ሸካራነት | Rq ≤0.5 nm (የኤኤፍኤም አርኤምኤስ ዋጋ) |
| የገጽታ ጥራት | 40-20 |
| ቅንጣቶች (የማይወገዱ) | 100-200 μm ≤3 ቅንጣቶች |
| ቺፕስ | <300 μm (ሙሉ ዋፈር፣ ምንም የማግለል ዞን የለም) |
| ስንጥቆች | ምንም ስንጥቅ የለም (ሙሉ ቫፈር) |
| መበከል | ምንም ተንቀሳቃሽ ያልሆኑ እድፍ የለም (ሙሉ ዋፈር) |
| ትይዩነት | <30 ሰከንድ |
| የአቅጣጫ ማመሳከሪያ አውሮፕላን (ኤክስ-ዘንግ) | 47 ± 2 ሚሜ |
መተግበሪያዎች
የኤል ኤንኦአይ ዋይፈሮች በልዩ ባህሪያቸው በተለይም በፎቶኒኮች፣ በቴሌኮሙኒኬሽን እና በኳንተም ቴክኖሎጂዎች መስክ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ። አንዳንድ ቁልፍ መተግበሪያዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
የተዋሃዱ ኦፕቲክስ;የኤል ኤንኦአይ ዋፍሮች በተዋሃዱ የኦፕቲካል ዑደቶች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እነሱም ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን እንደ ሞዱላተሮች፣ ሞገድ ጋይድ እና ሬዞናተሮች ያሉ ከፍተኛ አፈፃፀም ያላቸውን የፎቶኒክ መሳሪያዎችን ያነቃሉ። የሊቲየም ኒዮባቴ ከፍተኛ የኦፕቲካል ባህሪያት ቀልጣፋ የብርሃን ማጭበርበር ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች ጥሩ ምርጫ ያደርገዋል።
ቴሌኮሙኒኬሽን፡የኤል ኤንኦአይ ዋፍሮች በኦፕቲካል ሞዱላተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እነዚህም የፋይበር ኦፕቲክ ኔትወርኮችን ጨምሮ በከፍተኛ ፍጥነት የመገናኛ ዘዴዎች ውስጥ አስፈላጊ አካላት ናቸው። በከፍተኛ ፍሪኩዌንሲዎች ብርሃንን የመቀየር ችሎታ LNOI ዋፍሮችን ለዘመናዊ የቴሌኮሙኒኬሽን ስርዓቶች ተስማሚ ያደርገዋል።
ኳንተም ማስላት፡በኳንተም ቴክኖሎጂዎች፣ LNOI ዋፍሮች ለኳንተም ኮምፒውተሮች እና ለኳንተም የግንኙነት ሥርዓቶች አካላትን ለመሥራት ያገለግላሉ። የLNOI ኦፕቲካል ባህሪያት ለኳንተም ቁልፍ ስርጭት እና ለኳንተም ምስጠራ ወሳኝ የሆኑ የተጠላለፉ የፎቶን ጥንዶችን ለመፍጠር ይጠቅማሉ።
ዳሳሾች፡-የኤል ኤንኦአይ ዋይፈሮች ኦፕቲካል እና አኮስቲክ ዳሳሾችን ጨምሮ በተለያዩ የዳሰሳ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ከብርሃን እና ከድምጽ ጋር የመገናኘት ችሎታቸው ለተለያዩ የአሳሳቢ ቴክኖሎጂዎች ሁለገብ ያደርጋቸዋል።
የሚጠየቁ ጥያቄዎች
Q:LNOI ቴክኖሎጂ ምንድን ነው?
መ: የኤል ኖአይ ቴክኖሎጂ ቀጭን የሊቲየም ኒዮባት ፊልም ወደ መከላከያው ንጣፍ በተለይም ሲሊኮን ማስተላለፍን ያካትታል። ይህ ቴክኖሎጂ የሊቲየም ኒዮባቴ ልዩ ባህሪያትን ይጠቀማል, ለምሳሌ ከፍተኛ ያልሆኑ የኦፕቲካል ባህሪያት, ፒኢዞኤሌክትሪክ እና ፒሮ ኤሌክትሪክ, ለተቀናጁ ኦፕቲክስ እና ቴሌኮሙኒኬሽን ተስማሚ ያደርገዋል.
Q:በ LNOI እና SOI ዋፈር መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
መ: ሁለቱም LNOI እና SOI wafers ከንዑስ ፕላስተር ጋር የተጣበቀ ቀጭን የቁስ ንብርብር በማካተት ተመሳሳይ ናቸው። ይሁን እንጂ የኤል ኤንኦአይ ዋፍሮች ሊቲየም ኒዮባትን እንደ ቀጭን ፊልም ቁሳቁስ ይጠቀማሉ፣ የ SOI ዋፍሮች ደግሞ ሲሊኮን ይጠቀማሉ። ቁልፉ ልዩነት በቀጭኑ የፊልም ቁሳቁስ ባህሪያት ላይ ነው, LNOI የላቀ የኦፕቲካል እና የፓይዞኤሌክትሪክ ባህሪያትን ያቀርባል.
Q:የኤል ኖአይ ዋፍሮችን መጠቀም ምን ጥቅሞች አሉት?
መ: የ LNOI ዋፍሎች ዋና ጥቅሞች እንደ ከፍተኛ የመስመር ላይ ያልሆኑ የኦፕቲካል ኮፊሸን እና የሜካኒካል ጥንካሬዎች ያሉ እጅግ በጣም ጥሩ የእይታ ባህሪያቸውን ያካትታሉ። እነዚህ ባህሪያት የኤል ኤንኦአይ ዋይፈሮችን በከፍተኛ ፍጥነት፣ በከፍተኛ ድግግሞሽ እና በኳንተም አፕሊኬሽኖች ውስጥ ለመጠቀም ተስማሚ ያደርጋሉ።
Q:የLNOI ዋፍሮች ለኳንተም አፕሊኬሽኖች መጠቀም ይቻላል?
መ: አዎ፣ LNOI ዋፍርዎች የተጠለፉ የፎቶን ጥንዶችን የማመንጨት ችሎታቸው እና ከተቀናጁ ፎቶኒኮች ጋር ባለው ተኳሃኝነት በኳንተም ቴክኖሎጂዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ። እነዚህ ንብረቶች በኳንተም ኮምፒውተር፣ ግንኙነት እና ክሪፕቶግራፊ ውስጥ ለሚተገበሩ መተግበሪያዎች ወሳኝ ናቸው።
Q:የ LNOI ፊልሞች የተለመደው ውፍረት ምን ያህል ነው?
A:LNOI ፊልሞች በተለምዶ ከጥቂት መቶ ናኖሜትሮች እስከ ብዙ ማይክሮሜትሮች ውፍረት ይደርሳሉ፣ እንደ ልዩ መተግበሪያ። ውፍረቱ በ ion መትከል ሂደት ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል.
