Wafera LNOI ya 8 înç (LiNbO3 li ser îzolatorê) ji bo Modulatorên Optîkî, Rêberên Pêlan, Çerxên Yekgirtî
Diyagrama Berfireh
Pêşkêş
Waflên Lîtyûm Nîobat li ser Îzolatorê (LNOI) materyalek pêşkeftî ne ku di gelek sepanên optîkî û elektronîkî yên pêşkeftî de têne bikar anîn. Ev wafl bi veguhestina qatek zirav a lîtyûm nîobat (LiNbO₃) li ser substratek îzoleker, bi gelemperî silîkon an materyalek din a guncaw, bi karanîna teknîkên sofîstîke yên wekî çandina îyonan û girêdana waflê têne hilberandin. Teknolojiya LNOI gelek dişibihe teknolojiya waflê ya Silîkon li ser Îzolatorê (SOI) lê ji taybetmendiyên optîkî yên bêhempa yên lîtyûm nîobatê sûd werdigire, materyalek ku bi taybetmendiyên xwe yên optîkî yên pîezoelektrîk, pîroelektrîk û ne-xêzik tê zanîn.
Waferên LNOI di warên wekî optîka entegre, telekomunîkasyon û hesabkirina kûantûmê de ji ber performansa wan a bilind di sepanên frekans û leza bilind de bala girîng kişandine. Wafer bi karanîna teknîka "Smart-cut" têne hilberandin, ku kontrola rast li ser qalindahiya fîlima zirav a lîtyûm nîobatê gengaz dike, û piştrast dike ku wafer li gorî taybetmendiyên pêwîst ji bo sepanên cûrbecûr bicîh tînin.
Rêzman
Pêvajoya çêkirina waferên LNOI bi krîstaleke lîtyûm nîobat a girseyî dest pê dike. Krîstal tê çandina îyonan, ku tê de îyonên helyûmê yên enerjiya bilind têne danîn nav rûyê krîstala lîtyûm nîobat. Ev îyon heta kûrahiyek diyarkirî di nav krîstalê de derbas dibin û avahiya krîstalê têk dibin, û rûberek nazik diafirînin ku paşê dikare were bikar anîn da ku krîstalê bikeve nav tebeqeyên zirav. Enerjiya taybetî ya îyonên helyûmê kûrahiya çandinê kontrol dike, ku rasterast bandorê li qalindahiya tebeqeya lîtyûm nîobat a dawîn dike.
Piştî bicihkirina îyonan, krîstala lîtyûm nîobat bi teknîkek bi navê girêdana wafer bi substratê ve tê girêdan. Pêvajoya girêdanê bi gelemperî rêbazek girêdana rasterast bikar tîne, ku tê de her du rû (krîstala lîtyûm nîobat a bi îyonan hatî bicihkirin û substrat) di bin germahî û zexta bilind de bi hev re têne pêlkirin da ku girêdanek xurt çêbikin. Di hin rewşan de, materyalek pêvekirî wekî benzosîklobuten (BCB) dikare ji bo piştgiriyek zêde were bikar anîn.
Piştî girêdanê, wafer pêvajoyek germkirinê derbas dike da ku zirara ku ji ber çandina iyonê çêdibe were sererast kirin û girêdana di navbera tebeqeyan de were xurt kirin. Pêvajoya germkirinê di heman demê de alîkariya tebeqeya lîtyûm nîobata zirav dike ku ji krîstala orîjînal veqete, û tebeqeyek zirav û bi kalîte ya lîtyûm nîobata li dû xwe dihêle ku dikare ji bo çêkirina cîhazê were bikar anîn.
Taybetmendî
Waflên LNOI bi çend taybetmendiyên girîng têne taybetmendîkirin ku guncawbûna wan ji bo sepanên performansa bilind misoger dikin. Ev in:
Taybetmendiyên Materyal
| Materyal | Taybetmendî |
| Mal | Homojen: LiNbO3 |
| Kalîteya Materyalê | Bilbil an jî têkel <100μm |
| Rêberî | Birîna-Y ±0.2° |
| Tîrbûn | 4.65 g/cm³ |
| Germahiya Curie | 1142 ±1°C |
| Şefafî | >95% di navbera 450-700 nm de (qalindahiya 10 mm) |
Taybetmendiyên Hilberînê
| Parametre | Taybetmendî |
| Çap | 150 mm ±0.2 mm |
| Qewîtî | 350 μm ± 10 μm |
| Rûtbûn | <1.3 μm |
| Guherîna Tevahî ya Qalindahiyê (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm wafer |
| Guherîna Qalindahiya Herêmî (LTV) | <70 μm @ 150 mm wafer |
| Nermî | Rq ≤0.5 nm (nirxa AFM RMS) |
| Kalîteya Rûyê | 40-20 |
| Perçe (Nayên rakirin) | 100-200 μm ≤3 perçe |
| Çîps | <300 μm (wafer tijî, bê herêma îstîsnayê) |
| Çakûç | Bê şikestin (wafer tijî) |
| Gemarkirî | Lekeyên nayên rakirin tune ne (wafer tijî ye) |
| Paralelîzm | <30 çirkeyên arc |
| Balafirgeha Referansê ya Rêbertiyê (eksena X) | 47 ±2 mm |
Serlêdan
Waflên LNOI ji ber taybetmendiyên xwe yên bêhempa di gelek waran de têne bikar anîn, bi taybetî di warên fotonîk, telekomunîkasyon û teknolojiyên kûantûmê de. Hin ji sepanên sereke ev in:
Optîkên Yekbûyî:Waflên LNOI bi berfirehî di devreyên optîkî yên entegre de têne bikar anîn, ku ew cîhazên fotonîk ên performansa bilind ên wekî modulator, rêberên pêlan û rezonatoran çalak dikin. Taybetmendiyên optîkî yên ne-xêzik ên bilind ên nîobata lîtyûmê wê dike bijarteyek hêja ji bo sepanên ku hewceyê manîpulasyona ronahiyê ya bi bandor in.
Agahdanyarî:Waferên LNOI di modulatorên optîkî de têne bikar anîn, ku pêkhateyên bingehîn ên pergalên ragihandinê yên bilez in, di nav de torên fîber optîk jî. Şîyana modulkirina ronahiyê li frekansên bilind waferên LNOI ji bo pergalên telekomunîkasyonê yên nûjen îdeal dike.
Hesabkirina Kuantumê:Di teknolojiyên kûantûmê de, waferên LNOI ji bo çêkirina pêkhateyan ji bo komputerên kûantûm û pergalên ragihandinê yên kûantûmê têne bikar anîn. Taybetmendiyên optîkî yên ne-xêzî yên LNOI têne bikar anîn da ku cotên fotonên tevlihev biafirînin, ku ji bo belavkirina mifteya kûantûmê û krîptografiya kûantûmê girîng in.
Sensor:Waflên LNOI di gelek sepanên hesaskirinê de, di nav de sensorên optîkî û akustîk, têne bikar anîn. Şîyana wan a têkiliyê bi ronahî û deng re wan ji bo celebên cûda yên teknolojiyên hesaskirinê piralî dike.
Pirsên Pir tên Pirsîn
Q:Teknolojiya LNOI çi ye?
Teknolojiya A:LNOI veguhestina fîlmek lîtyûm nîobat a zirav li ser substratek îzoleker, bi gelemperî silîkon, vedihewîne. Ev teknoloji taybetmendiyên bêhempa yên lîtyûm nîobatê, wekî taybetmendiyên wê yên optîkî yên ne-xêzik ên bilind, pîezoelektrîk û pîroelektrîk, bikar tîne, ku wê ji bo optîk û telekomunîkasyonên entegre îdeal dike.
Q:Cûdahiya di navbera waflên LNOI û SOI de çi ye?
A: Hem waferên LNOI û hem jî SOI dişibin hev ji ber ku ew ji qatek zirav a materyalê pêk tên ku bi substratekê ve girêdayî ye. Lêbelê, waferên LNOI lîtyûm nîobat wekî materyalê fîlma zirav bikar tînin, lê waferên SOI silîkon bikar tînin. Cûdahiya sereke di taybetmendiyên materyalê fîlma zirav de ye, ku LNOI taybetmendiyên optîkî û pîezoelektrîkî yên bilind pêşkêş dike.
Q:Feydeyên bikaranîna waferên LNOI çi ne?
A: Feydeyên sereke yên waferên LNOI taybetmendiyên wan ên optîkî yên hêja, wekî katsayiyên optîkî yên ne-xêzik ên bilind, û hêza wan a mekanîkî ne. Ev taybetmendî waferên LNOI ji bo karanîna di sepanên leza bilind, frekansa bilind û kûantûmê de îdeal dikin.
Q:Ma waferên LNOI dikarin ji bo sepanên kûantûmê werin bikar anîn?
A: Belê, waferên LNOI ji ber şiyana wan a çêkirina cotên fotonên tevlihev û lihevhatina wan bi fotonîkên entegre re, di teknolojiyên kûantûmê de bi berfirehî têne bikar anîn. Ev taybetmendî ji bo sepanên di hesabkirina kûantûmê, ragihandin û krîptografiyê de girîng in.
Q:Qalindahiya tîpîk a fîlmên LNOI çi ye?
A: Qalindahiya fîlmên LNOI bi gelemperî ji çend sed nanometreyan heta çend mîkrometreyan diguhere, li gorî serîlêdana taybetî. Qalindahî di dema pêvajoya çandina iyonan de tê kontrol kirin.
