LNOI pločica (litijev niobat na izolatoru) Telekomunikacijska senzorska tehnologija Visoka elektrooptika
Detaljan dijagram
Pregled
Unutar kutije za pločice nalaze se simetrični utori, čije su dimenzije strogo ujednačene kako bi poduprle obje strane pločice. Kristalna kutija općenito je izrađena od prozirnog plastičnog PP materijala koji je otporan na temperaturu, habanje i statički elektricitet. Različite boje aditiva koriste se za razlikovanje segmenata metalnog procesa u proizvodnji poluvodiča. Zbog male veličine ključa poluvodiča, gustih uzoraka i vrlo strogih zahtjeva za veličinu čestica u proizvodnji, kutiji za pločice mora se jamčiti čisto okruženje za spajanje na reakcijsku šupljinu kutije s mikrookolinom različitih proizvodnih strojeva.
Metodologija izrade
Izrada LNOI pločica sastoji se od nekoliko preciznih koraka:
Korak 1: Implantacija iona helijaIoni helija se unose u kristal LN pomoću ionskog implantatora. Ti se ioni talože na određenoj dubini, tvoreći oslabljenu ravninu koja će na kraju olakšati odvajanje filma.
Korak 2: Formiranje osnovne podlogeZasebna silicijska ili LN pločica oksidira se ili nanosi slojevito s SiO2 pomoću PECVD-a ili termičke oksidacije. Njena gornja površina je planarizirana za optimalno spajanje.
Korak 3: Lijepljenje LN-a na podloguIonski implantirani LN kristal se okreće i pričvršćuje na osnovnu pločicu izravnim lijepljenjem pločice. U istraživačkim okruženjima, benzociklobuten (BCB) može se koristiti kao ljepilo za pojednostavljenje lijepljenja pod manje strogim uvjetima.
Korak 4: Termička obrada i odvajanje filmaŽarenje aktivira stvaranje mjehurića na dubini implantacije, omogućujući odvajanje tankog filma (gornjeg LN sloja) od mase. Mehanička sila se koristi za dovršetak eksfolijacije.
Korak 5: Poliranje površineKemijsko-mehaničko poliranje (CMP) primjenjuje se za zaglađivanje gornje površine LN-a, poboljšavajući optičku kvalitetu i prinos uređaja.
Tehnički parametri
| Materijal | Optički Razred LiNbO3 wafes (bijeli or Crna) | |
| Curie Temperatura | 1142±0,7℃ | |
| Rezanje Kut | X/Y/Z itd. | |
| Promjer/veličina | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Debljina | 0,18～0,5 mm ili više | |
| Primarni Stan | 16 mm/22 mm/32 mm | |
| TTV | <3μm | |
| Pramac | -30 | |
| Warp | <40μm | |
| Orijentacija Stan | Sve dostupno | |
| Površinski Tip | Polirano s jedne strane (SSP)/polirano s obje strane (DSP) | |
| Polirano strana Ra | <0,5 nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Rub Kriteriji | R=0,2 mm C-tip or Bulnose | |
| Kvaliteta | Besplatno of pukotina (mjehurići i uključivanja) | |
| Optički dopiran | Mg/Fe/Zn/MgO itd. za optički razred LN oblatne po zatraženo | |
| Oblatna Površinski Kriteriji | Indeks loma | Ne=2,2878/Ne=2,2033 @632nm metoda valne duljine/prizmatskog sprežnika. |
| Kontaminacija, | Ništa | |
| Čestice c>0,3μ m | <=30 | |
| Ogrebotina, krhotine | Ništa | |
| Nedostatak | Nema pukotina na rubovima, ogrebotina, tragova pile, mrlja | |
| Pakiranje | Količina/kutija za oblatne | 25 komada po kutiji |
Primjeri upotrebe
Zbog svoje svestranosti i performansi, LNOI se koristi u brojnim industrijama:
Fotonika:Kompaktni modulatori, multiplekseri i fotonski sklopovi.
RF/Akustika:Akustooptički modulatori, RF filtri.
Kvantno računanje:Nelinearni mješači frekvencija i generatori fotonskih parova.
Obrana i zrakoplovstvo:Optički žiroskopi s malim gubicima, uređaji za pomicanje frekvencije.
Medicinski uređaji:Optički biosenzori i visokofrekventne signalne sonde.
Često postavljana pitanja
P: Zašto je LNOI poželjniji od SOI u optičkim sustavima?
A:LNOI ima vrhunske elektrooptičke koeficijente i širi raspon transparentnosti, što omogućuje veće performanse u fotonskim krugovima.
P: Je li CMP obavezan nakon podjele?
A:Da. Izložena površina LN je hrapava nakon ionskog rezanja i mora se polirati kako bi se zadovoljile specifikacije optičke kvalitete.
P: Koja je maksimalna dostupna veličina pločice?
A:Komercijalne LNOI pločice su prvenstveno veličine 3” i 4”, iako neki dobavljači razvijaju varijante od 6”.
P: Može li se LN sloj ponovno upotrijebiti nakon cijepanja?
A:Osnovni kristal se može ponovno polirati i ponovno koristiti nekoliko puta, iako se kvaliteta može smanjiti nakon više ciklusa.
P: Jesu li LNOI pločice kompatibilne s CMOS obradom?
A:Da, dizajnirani su za usklađenost s konvencionalnim procesima izrade poluvodiča, posebno kada se koriste silicijske podloge.
