8inch LNOI (LiNbO3 kwenye Kihami) Kaki kwa Vidhibiti vya Macho Miongozo ya Mawimbi Mizunguko Iliyounganishwa
Mchoro wa kina
Utangulizi
Kaki za Lithium Niobate kwenye Kihami (LNOI) ni nyenzo ya kisasa inayotumika katika matumizi mbalimbali ya hali ya juu ya macho na kielektroniki. Kaki hizi huzalishwa kwa kuhamisha safu nyembamba ya lithiamu niobate (LiNbO₃) hadi kwenye sehemu ndogo ya kuhami joto, kwa kawaida silikoni au nyenzo nyingine inayofaa, kwa kutumia mbinu za kisasa kama vile upachikaji wa ayoni na kuunganisha kaki. Teknolojia ya LNOI inashiriki mambo mengi yanayofanana na teknolojia ya kaki ya Silicon kwenye Kihami (SOI) lakini inachukua fursa ya sifa za kipekee za lithiamu niobate, nyenzo inayojulikana kwa sifa zake za umeme za piezoelectric, pyroelectric, na zisizo za mstari.
Kaki za LNOI zimepata uangalizi mkubwa katika nyanja kama vile macho jumuishi, mawasiliano ya simu, na kompyuta ya kiasi kutokana na utendakazi wao bora katika matumizi ya masafa ya juu na kasi ya juu. Kaki hutengenezwa kwa kutumia mbinu ya "Smart-cut", ambayo huwezesha udhibiti sahihi juu ya unene wa filamu nyembamba ya lithiamu niobate, kuhakikisha kaki zinakidhi vipimo vinavyohitajika kwa matumizi mbalimbali.
Kanuni
Mchakato wa kuunda kaki za LNOI huanza na kioo kikubwa cha lithiamu niobate. Kioo hicho hupandikizwa ioni, ambapo ioni za heliamu zenye nishati nyingi huletwa ndani ya uso wa kioo cha niobate cha lithiamu. Ioni hizi hupenya fuwele hadi kina maalum na kuvuruga muundo wa fuwele, na kuunda ndege dhaifu ambayo inaweza kutumika baadaye kutenganisha fuwele kwenye tabaka nyembamba. Nishati mahususi ya ioni za heliamu hudhibiti kina cha upachikaji, ambacho huathiri moja kwa moja unene wa safu ya mwisho ya niobate ya lithiamu.
Baada ya kupandikizwa kwa ayoni, kioo cha niobate cha lithiamu huunganishwa kwenye sehemu ndogo kwa kutumia mbinu inayoitwa kuunganisha kaki. Mchakato wa kuunganisha kwa kawaida hutumia mbinu ya kuunganisha moja kwa moja, ambapo nyuso mbili (kioo cha lithiamu niobate iliyopandikizwa ioni na substrate) hubanwa pamoja chini ya halijoto ya juu na shinikizo ili kuunda dhamana thabiti. Katika baadhi ya matukio, nyenzo ya wambiso kama vile benzocyclobutene (BCB) inaweza kutumika kwa usaidizi wa ziada.
Kufuatia kuunganishwa, kaki hupitia mchakato wa kupenyeza ili kurekebisha uharibifu wowote unaosababishwa na uwekaji wa ayoni na kuimarisha uhusiano kati ya tabaka. Mchakato wa kupenyeza pia husaidia safu nyembamba ya niobate ya lithiamu kutengana na fuwele asilia, na kuacha safu nyembamba, ya ubora wa juu ya niobate ya lithiamu ambayo inaweza kutumika kutengeneza kifaa.
Vipimo
Kaki za LNOI zina sifa ya vipimo kadhaa muhimu vinavyohakikisha kufaa kwao kwa programu za utendaji wa juu. Hizi ni pamoja na:
Vipimo vya Nyenzo.
| .Nyenzo. | .Vipimo. |
| Nyenzo | Homogeneous: LiNbO3 |
| Ubora wa Nyenzo | Viputo au mijumuisho <100μm |
| Mwelekeo | Y-kata ±0.2° |
| Msongamano | 4.65 g/cm³ |
| Joto la Curie | 1142 ±1°C |
| Uwazi | >95% katika masafa ya nm 450-700 (unene wa mm 10) |
Vigezo vya Utengenezaji.
| .Kigezo. | .Uainishaji. |
| Kipenyo | 150 mm ± 0.2 mm |
| Unene | 350 μm ± 10 μm |
| Utulivu | <1.3 μm |
| Tofauti ya Unene wa Jumla (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm kaki |
| Tofauti ya Unene wa Eneo (LTV) | <70 μm @ 150 mm kaki |
| Ukali | Rq ≤0.5 nm (thamani ya AFM RMS) |
| Ubora wa uso | 40-20 |
| Chembe (Zisizoondolewa) | 100-200 μm ≤3 chembe |
| Chips | <300 μm (kaki kamili, hakuna eneo la kutengwa) |
| Nyufa | Hakuna nyufa (kaki kamili) |
| Uchafuzi | Hakuna madoa yasiyoweza kutolewa (kaki kamili) |
| Usambamba | <30 arcseconds |
| Ndege Mwelekeo ya Marejeleo (mhimili wa X) | 47 ±2 mm |
Maombi
Kaki za LNOI hutumika katika matumizi mbalimbali kutokana na sifa zake za kipekee, hasa katika nyanja za upigaji picha, mawasiliano ya simu, na teknolojia ya kiasi. Baadhi ya maombi muhimu ni pamoja na:
Optics Iliyounganishwa:Kaki za LNOI hutumiwa sana katika saketi zilizounganishwa za macho, ambapo huwezesha vifaa vya kupiga picha vya utendakazi wa hali ya juu kama vile moduli, miongozo ya mawimbi na resonators. Sifa za juu za macho zisizo za mstari za lithiamu niobate huifanya kuwa chaguo bora kwa programu zinazohitaji utumiaji wa mwanga kwa ufanisi.
Mawasiliano ya simu:Kaki za LNOI hutumiwa katika moduli za macho, ambazo ni vipengele muhimu katika mifumo ya mawasiliano ya kasi, ikiwa ni pamoja na mitandao ya fiber optic. Uwezo wa kurekebisha mwanga katika masafa ya juu hufanya kaki za LNOI kuwa bora kwa mifumo ya kisasa ya mawasiliano.
Kompyuta ya Quantum:Katika teknolojia ya quantum, kaki za LNOI hutumiwa kutengeneza vipengee vya kompyuta za quantum na mifumo ya mawasiliano ya quantum. Sifa za macho zisizo za mstari za LNOI zinasaidiwa kuunda jozi za picha zilizonaswa, ambazo ni muhimu kwa usambazaji wa vitufe vya quantum na kriptografia ya quantum.
Sensorer:Kaki za LNOI hutumiwa katika programu mbalimbali za kuhisi, ikiwa ni pamoja na vitambuzi vya macho na akustisk. Uwezo wao wa kuingiliana na mwanga na sauti unazifanya zitumike kwa aina mbalimbali za teknolojia za kuhisi.
Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara
Q:Teknolojia ya LNOI ni nini?
A:Teknolojia ya LNOI inahusisha uhamishaji wa filamu nyembamba ya niobate ya lithiamu kwenye sehemu ndogo ya kuhami joto, kwa kawaida silikoni. Teknolojia hii hutumia sifa za kipekee za niobate ya lithiamu, kama vile sifa zake za juu za macho zisizo na mstari, piezoelectricity, na pyroelectricity, na kuifanya kuwa bora kwa macho jumuishi na mawasiliano ya simu.
Q:Kuna tofauti gani kati ya LNOI na kaki za SOI?
J:Kaki zote mbili za LNOI na SOI zinafanana kwa kuwa zinajumuisha safu nyembamba ya nyenzo iliyounganishwa kwenye substrate. Walakini, kaki za LNOI hutumia niobate ya lithiamu kama nyenzo nyembamba ya filamu, wakati kaki za SOI hutumia silicon. Tofauti kuu iko katika sifa za nyenzo nyembamba za filamu, na LNOI inatoa sifa za juu za macho na piezoelectric.
Q:Je, ni faida gani za kutumia kaki za LNOI?
J:Faida kuu za kaki za LNOI ni pamoja na sifa zao bora za macho, kama vile migawo ya juu ya macho isiyo ya mstari, na nguvu zake za kimitambo. Sifa hizi hufanya kaki za LNOI kuwa bora kwa matumizi ya kasi ya juu, masafa ya juu na utumizi wa kiasi.
Q:Kaki za LNOI zinaweza kutumika kwa matumizi ya quantum?
J:Ndiyo, kaki za LNOI hutumika sana katika teknolojia ya quantum kutokana na uwezo wao wa kuzalisha jozi za picha zilizonaswa na utangamano wao na picha zilizounganishwa. Sifa hizi ni muhimu kwa matumizi katika kompyuta ya kiasi, mawasiliano, na kriptografia.
Q:Unene wa kawaida wa filamu za LNOI ni nini?
A:Filamu za LNOI kwa kawaida huanzia nanomita mia chache hadi mikromita kadhaa katika unene, kulingana na matumizi mahususi. Unene unadhibitiwa wakati wa mchakato wa uwekaji wa ion.
