LNOI-wafer (lithiumniobaat op isolator) telekommunikaasjedeteksje hege elektro-optyske
Detaillearre diagram
Oersicht
Binnen de waferdoaze binne symmetryske groeven, wêrfan de ôfmjittings strikt unifoarm binne om de twa kanten fan 'e wafer te stypjen. De kristaldoaze is oer it algemien makke fan trochsichtich plestik PP-materiaal dat bestand is tsjin temperatuer, slijtage en statyske elektrisiteit. Ferskillende kleuren fan tafoegings wurde brûkt om metaalprosessegmenten te ûnderskieden yn 'e produksje fan healgeleiders. Fanwegen de lytse kaaigrutte fan healgeleiders, tichte patroanen en heul strange easken foar dieltsjegrutte yn 'e produksje, moat de waferdoaze in skjinne omjouwing garandearre wurde om te ferbinen mei de reaksjeholte fan 'e mikroomjouwingsdoaze fan ferskate produksjemasines.
Fabryksmetodology
De fabrikaazje fan LNOI-wafers bestiet út ferskate krekte stappen:
Stap 1: Helium-ion-ymplantaasjeHeliumionen wurde yn in bulk LN-kristal ynbrocht mei in ionenimplantaat. Dizze ioanen bliuwe op in spesifike djipte fêst, wêrtroch't in ferswakke flak ûntstiet dat úteinlik it losmeitsjen fan 'e film fasilitearret.
Stap 2: BasissubstraatfoarmingIn aparte silisium- of LN-wafer wurdt oksidearre of laachfoarmich makke mei SiO2 mei PECVD of termyske oksidaasje. It boppeflak wurdt planarisearre foar optimale ferbining.
Stap 3: Binding fan LN oan substraatIt mei ionen ymplantearre LN-kristal wurdt omdraaid en oan 'e basiswafer befestige mei direkte waferbonding. Yn ûndersyksynstellingen kin benzocyclobuteen (BCB) brûkt wurde as in kleefmiddel om de bonding ûnder minder strange betingsten te ferienfâldigjen.
Stap 4: Termyske behanneling en filmskiedingAnnealing aktivearret bubbelfoarming op 'e ymplantearre djipte, wêrtroch't de tinne film (boppeste LN-laach) fan 'e massa skieden wurde kin. Mechanyske krêft wurdt brûkt om de eksfoliaasje te foltôgjen.
Stap 5: OerflakpolijstenGemysk-mechanysk polijsten (CMP) wurdt tapast om it boppeste LN-oerflak glêd te meitsjen, wêrtroch't de optyske kwaliteit en de opbringst fan it apparaat ferbettere wurde.
Technyske parameters
| Materiaal | Optysk Klasse LiNbO3 wafels (wyt or Swart) | |
| Curie Temperatuer | 1142±0.7℃ | |
| Snijden Hoeke | X/Y/Z ensfh. | |
| Diameter/grutte | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Dikte | 0.18～0.5mm of mear | |
| Primêr Flet | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3μm | |
| Bôge | -30 | |
| Ferfoarming | <40μm | |
| Oriïntaasje Flet | Alles beskikber | |
| Oerflak Type | Iensidige Polished (SSP) / Dûbele kanten Polished (DSP) | |
| Gepolijst side Ra | <0.5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Râne Kriteria | R=0,2 mm C-type or Bullnose | |
| Kwaliteit | Frij of barst (bellen en ynklúzjes) | |
| Optysk doped | Mg/Fe/Zn/MgO ensfh. foar optysk klasse LN wafels per oanfrege | |
| Wafel Oerflak Kriteria | Brekingsyndeks | Nee=2.2878/Ne=2.2033 @632nm golflingte/prismakoppelingmetoade. |
| Fersmoarging, | Gjin | |
| Dieltsjes c>0.3μ m | <=30 | |
| Kras, ôfbrokkeljen | Gjin | |
| Defekt | Gjin rânebarsten, krassen, seagemarken, flekken | |
| Ferpakking | Kwantiteit/Waferdoaze | 25 stikken per doaze |
Gebrûksgefallen
Fanwegen syn alsidichheid en prestaasjes wurdt LNOI brûkt yn ferskate yndustryen:
Fotonika:Kompakte modulatoren, multiplexers en fotonyske circuits.
RF/Akoestyk:Akoesto-optyske modulatoren, RF-filters.
Kwantumkompjûterjen:Net-lineare frekwinsjemixers en foton-peargenerators.
Definsje en Loftfeart:Optyske gyro's mei leech ferlies, frekwinsjeferskowingsapparaten.
Medyske apparaten:Optyske biosensors en hege-frekwinsje sinjaalsondes.
FAQ
F: Wêrom wurdt LNOI foarkar jûn boppe SOI yn optyske systemen?
A:LNOI hat superieure elektro-optyske koëffisiënten en in breder transparânsjeberik, wêrtroch hegere prestaasjes yn fotonyske circuits mooglik binne.
F: Is CMP ferplicht nei it splitsen?
A:Ja. It bleatstelde LN-oerflak is rûch nei it ion-snijden en moat gepolijst wurde om te foldwaan oan de spesifikaasjes fan optyske kwaliteit.
F: Wat is de maksimale beskikbere wafergrutte?
A:Kommersjele LNOI-wafers binne benammen 3” en 4”, hoewol guon leveransiers 6” farianten ûntwikkelje.
F: Kin de LN-laach nei it splitsen opnij brûkt wurde?
A:It basiskristal kin ferskate kearen opnij gepolijst en opnij brûkt wurde, hoewol de kwaliteit nei meardere syklusen kin efterútgean.
F: Binne LNOI-wafers kompatibel mei CMOS-ferwurking?
A:Ja, se binne ûntworpen om oerien te kommen mei konvinsjonele healgeleiderfabrikaazjeprosessen, foaral as silisiumsubstraten wurde brûkt.
