LNOI Wafer (Lithium Niobate on Insulator) Pag-sensing ng Telekomunikasyon sa Mataas na Electro-Optic
Detalyadong Dayagram
Pangkalahatang-ideya
Sa loob ng kahon ng wafer ay may mga simetrikong uka, na ang mga sukat ay mahigpit na pare-pareho upang suportahan ang dalawang gilid ng wafer. Ang kahon na kristal ay karaniwang gawa sa translucent plastic PP material na lumalaban sa temperatura, pagkasira, at static electricity. Iba't ibang kulay ng mga additives ang ginagamit upang makilala ang mga segment ng proseso ng metal sa produksyon ng semiconductor. Dahil sa maliit na sukat ng mga semiconductor, siksik na mga pattern, at napakahigpit na mga kinakailangan sa laki ng particle sa produksyon, ang kahon ng wafer ay dapat garantiyahan ng isang malinis na kapaligiran upang kumonekta sa microenvironment box reaction cavity ng iba't ibang makinarya sa produksyon.
Metodolohiya ng Paggawa
Ang paggawa ng mga LNOI wafer ay binubuo ng ilang tiyak na hakbang:
Hakbang 1: Paglalagay ng Helium IonAng mga helium ion ay ipinapasok sa isang bulk LN crystal gamit ang isang ion implanter. Ang mga ion na ito ay nananatili sa isang partikular na lalim, na bumubuo ng isang humihinang patag na kalaunan ay magpapadali sa pagkalas ng pelikula.
Hakbang 2: Pagbuo ng Base SubstrateIsang hiwalay na silicon o LN wafer ang oksihenado o nilalagayan ng SiO2 gamit ang PECVD o thermal oxidation. Ang pang-itaas na bahagi nito ay pinatag para sa pinakamainam na pagdikit.
Hakbang 3: Pagdudugtong ng LN sa SubstrateAng ion-implanted LN crystal ay binabaligtad at ikinakabit sa base wafer gamit ang direktang wafer bonding. Sa mga setting ng pananaliksik, ang benzocyclobutene (BCB) ay maaaring gamitin bilang isang pandikit upang gawing simple ang pagbubuklod sa ilalim ng hindi gaanong mahigpit na mga kondisyon.
Hakbang 4: Thermal Treatment at Film SeparationPinapagana ng annealing ang pagbuo ng bula sa lalim ng itinanim, na nagbibigay-daan sa paghihiwalay ng manipis na pelikula (itaas na LN layer) mula sa bulk. Ginagamit ang mekanikal na puwersa upang makumpleto ang exfoliation.
Hakbang 5: Pagpapakintab sa IbabawAng Chemical Mechanical Polishing (CMP) ay inilalapat upang pakinisin ang itaas na bahagi ng LN, na nagpapabuti sa kalidad ng optika at ani ng aparato.
Mga Teknikal na Parameter
| Materyal | Optikal Baitang LiNbO3 wafes (Puti or Itim) | |
| Kurie Temp | 1142±0.7℃ | |
| Pagputol Anggulo | X/Y/Z atbp | |
| Diyametro/laki | 2”/3”/4” ±0.03mm | |
| Tol(±) | <0.20 mm ±0.005mm | |
| Kapal | 0.18～0.5mm o higit pa | |
| Pangunahin Patag | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3μm | |
| Pana | -30 | |
| Warp | <40μm | |
| Oryentasyon Patag | Lahat ay magagamit | |
| Ibabaw Uri | Pinakintab na Isang Bahagi (SSP)/Pinakintab na Dobleng Bahagi (DSP) | |
| Pinakintab gilid Ra | <0.5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Gilid Mga Pamantayan | R=0.2mm Uri-C or Bullnose | |
| Kalidad | Libre of basag (mga bula at mga inklusyon) | |
| Optikal may droga | Mg/Fe/Zn/MgO atbp para sa optikal grado LN mga wafer bawat hiniling | |
| Wafer Ibabaw Mga Pamantayan | Indeks ng repraktibo | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm na pamamaraan ng wavelength/prisma coupler. |
| Kontaminasyon, | Wala | |
| Mga partikulo c>0.3μ m | <=30 | |
| Kamot, Pagpira-piraso | Wala | |
| Depekto | Walang mga bitak sa gilid, mga gasgas, mga marka ng lagari, o mga mantsa | |
| Pagbabalot | Dami/Kahon ng Wafer | 25 piraso bawat kahon |
Mga Kaso ng Paggamit
Dahil sa kagalingan at pagganap nito, ang LNOI ay ginagamit sa maraming industriya:
Potoniks:Mga compact modulator, multiplexer, at photonic circuit.
RF/Acoustics:Mga acousto-optic modulator, mga RF filter.
Pagkukuwenta ng Kwantum:Mga nonlinear frequency mixer at mga photon-pair generator.
Depensa at Aerospace:Mga low-loss optical gyro, mga aparatong nagbabago ng dalas.
Mga Kagamitang Medikal:Mga optical biosensor at mga high-frequency signal probe.
Mga Madalas Itanong
T: Bakit mas gusto ang LNOI kaysa sa SOI sa mga optical system?
A:Nagtatampok ang LNOI ng superior na electro-optic coefficients at mas malawak na transparency range, na nagbibigay-daan sa mas mataas na performance sa mga photonic circuit.
T: Mandatory ba ang CMP pagkatapos ng splitting?
A:Oo. Ang nakalantad na ibabaw ng LN ay magaspang pagkatapos ng ion-slicing at dapat pakintabin upang matugunan ang mga ispesipikasyon ng optical-grade.
T: Ano ang pinakamataas na laki ng wafer na magagamit?
A:Ang mga komersyal na LNOI wafer ay pangunahing may sukat na 3” at 4”, bagama't ang ilang supplier ay bumubuo ng 6” na mga variant.
T: Maaari bang gamitin muli ang LN layer pagkatapos ng splitting?
A:Ang base crystal ay maaaring muling pakintabin at gamitin muli nang ilang beses, bagaman maaaring bumaba ang kalidad pagkatapos ng maraming cycle.
T: Tugma ba ang mga LNOI wafer sa pagproseso ng CMOS?
A:Oo, dinisenyo ang mga ito upang umayon sa mga kumbensyonal na proseso ng paggawa ng semiconductor, lalo na kapag ginagamit ang mga silicon substrate.
