Oblea LNOI (niobato de litio sobre illante) Detección de telecomunicacións Alta electroóptica
Diagrama detallado
Visión xeral
Dentro da caixa da oblea hai ranuras simétricas, cuxas dimensións son estritamente uniformes para soportar os dous lados da oblea. A caixa de cristal xeralmente está feita de material plástico PP translúcido que é resistente á temperatura, ao desgaste e á electricidade estática. Úsanse diferentes cores de aditivos para distinguir os segmentos do proceso de metal na produción de semicondutores. Debido ao pequeno tamaño da chave dos semicondutores, aos patróns densos e aos requisitos moi estritos de tamaño de partícula na produción, a caixa da oblea debe ter garantido un ambiente limpo para conectarse á cavidade de reacción da caixa de microambiente de diferentes máquinas de produción.
Metodoloxía de fabricación
A fabricación de obleas LNOI consta de varios pasos precisos:
Paso 1: Implantación de ións de helioOs ións de helio introdúcense nun cristal de LN a granel mediante un implantador de ións. Estes ións alóxanse a unha profundidade específica, formando un plano debilitado que finalmente facilitará o desprendemento da película.
Paso 2: Formación do substrato baseUnha oblea de silicio ou LN separada oxídase ou colócase en capas con SiO2 mediante PECVD ou oxidación térmica. A súa superficie superior planízase para unha unión óptima.
Paso 3: Unión do LN ao substratoO cristal de LN implantado con ións invítase e únese á oblea base mediante unión directa de obleas. En entornos de investigación, o benzociclobuteno (BCB) pódese usar como adhesivo para simplificar a unión en condicións menos estritas.
Paso 4: Tratamento térmico e separación de películasO recocido activa a formación de burbullas á profundidade implantada, o que permite a separación da película fina (capa superior de LN) do volume. Úsase forza mecánica para completar a exfoliación.
Paso 5: Pulido de superficiesO pulido químico-mecánico (CMP) aplícase para alisar a superficie superior do LN, mellorando a calidade óptica e o rendemento do dispositivo.
Parámetros técnicos
| Material | Óptico Grao LiNbO3 obleas (brancas or Negro) | |
| Curie Temperatura | 1142 ± 0,7 ℃ | |
| Corte Ángulo | X/Y/Z etc. | |
| Diámetro/tamaño | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol (±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Espesor | 0,18～0,5 mm ou máis | |
| Primaria Plano | 16 mm/22 mm/32 mm | |
| TVG | <3 μm | |
| Arco | -30 | |
| Deformación | <40 μm | |
| Orientación Plano | Todo dispoñible | |
| Superficie Tipo | Pulido dun só lado (SSP)/Puido de dobre lado (DSP) | |
| Pulido lado Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Bordo Criterios | R=0,2 mm Tipo C or Bullnose | |
| Calidade | Gratis of fenda (burbullas e inclusións) | |
| Óptico dopado | Mg/Fe/Zn/MgO etc. para óptico grao LN obleas por solicitado | |
| Oblea Superficie Criterios | Índice de refracción | No=2,2878/Ne=2,2033 a 632 nm de lonxitude de onda/método de acoplador de prisma. |
| Contaminación, | Ningún | |
| Partículas c>0,3 μ m | <=30 | |
| Rasguño, lascado | Ningún | |
| Defecto | Sen gretas nos bordos, rabuñaduras, marcas de serra, manchas | |
| Envasado | Cantidade/Caixa de obleas | 25 unidades por caixa |
Casos de uso
Debido á súa versatilidade e rendemento, o LNOI úsase en numerosas industrias:
Fotónica:Moduladores compactos, multiplexores e circuítos fotónicos.
RF/Acústica:Moduladores acústico-ópticos, filtros de RF.
Computación cuántica:Mesturadores de frecuencia non lineais e xeradores de pares de fotóns.
Defensa e aeroespacial:Xiroscópios ópticos de baixa perda, dispositivos de cambio de frecuencia.
Dispositivos médicos:Biosensores ópticos e sondas de sinal de alta frecuencia.
Preguntas frecuentes
P: Por que se prefire o LNOI sobre o SOI nos sistemas ópticos?
A:O LNOI presenta coeficientes electroópticos superiores e un rango de transparencia máis amplo, o que permite un maior rendemento en circuítos fotónicos.
P: É obrigatorio o CMP despois da división?
A:Si. A superficie LN exposta é rugosa despois do corte iónico e debe pulirse para cumprir as especificacións de grao óptico.
P: Cal é o tamaño máximo de oblea dispoñible?
A:As obleas LNOI comerciais son principalmente de 3” e 4”, aínda que algúns provedores están a desenvolver variantes de 6”.
P: Pódese reutilizar a capa LN despois da división?
A:O cristal base pódese volver a pulir e reutilizar varias veces, aínda que a calidade pode degradarse despois de varios ciclos.
P: As obleas LNOI son compatibles co procesamento CMOS?
A:Si, están deseñados para aliñarse cos procesos convencionais de fabricación de semicondutores, especialmente cando se usan substratos de silicio.
