8 אינטש LNOI (LiNbO3 אויף איזאָלאַטאָר) וועיפער פֿאַר אָפּטישע מאָדולאַטאָרן וועווגיידס אינטעגרירטע קרייזן
דעטאַלירטע דיאַגראַמע
הקדמה
ליטיום ניאָבאַט אויף איזאָלאַטאָר (LNOI) וועיפערס זענען אַ שניידנדיק מאַטעריאַל געניצט אין פֿאַרשידענע אַוואַנסירטע אָפּטישע און עלעקטראָנישע אַפּלאַקיישאַנז. די וועיפערס ווערן פּראָדוצירט דורך טראַנספערירן אַ דין שיכט פון ליטיום ניאָבאַט (LiNbO₃) אויף אַן איזאָלירנדיק סאַבסטראַט, טיפּיש סיליקאָן אָדער אַן אַנדער פּאַסיק מאַטעריאַל, ניצנדיק סאָפיסטיקירטע טעקניקס ווי יאָן ימפּלאַנטיישאַן און וועיפער באַנדינג. LNOI טעכנאָלאָגיע טיילט פילע ענלעכקייטן מיט סיליקאָן אויף איזאָלאַטאָר (SOI) וועיפער טעכנאָלאָגיע אָבער נוצט די יינציק אָפּטישע אייגנשאַפטן פון ליטיום ניאָבאַט, אַ מאַטעריאַל באַקאַנט פֿאַר זייַן פּיעזאָעלעקטרישע, פּיראָעלעקטרישע און ניט-לינעאַר אָפּטישע קעראַקטעריסטיקס.
LNOI וועיפערס האבן באקומען באדייטנדיקע אויפמערקזאמקייט אין פעלדער ווי אינטעגרירטע אפטיק, טעלעקאמוניקאציע, און קוואנטום קאמפיוטינג צוליב זייער העכערע פערפארמענס אין הויך-פרעקווענץ און הויך-גיך אפליקאציעס. די וועיפערס ווערן פראדוצירט מיט דער "סמאַרט-קאט" טעכניק, וואס ערמעגליכט גענויע קאנטראל איבער די גרעב פון די ליטהיום ניאָבאַט דין פילם, און זיכערט אז די וועיפערס טרעפן די פארלאנגטע ספעציפיקאציעס פאר פארשידענע אפליקאציעס.
פּרינציפּ
דער פּראָצעס פֿון שאַפֿן LNOI וועיפֿערס הייבט זיך אָן מיט אַ גרויסן ליטיום ניאָבאַט קריסטאַל. דער קריסטאַל גייט דורך יאָן אימפּלאַנטאַציע, וואו הויך-ענערגיע העליום יאָנען ווערן אַרײַנגעפֿירט אין דער ייבערפֿלאַך פֿונעם ליטיום ניאָבאַט קריסטאַל. די יאָנען דורכדרינגען דעם קריסטאַל צו אַ ספּעציפֿישער טיפֿקייט און צעשטערן די קריסטאַל סטרוקטור, שאַפֿנדיק אַ שוואַכע פֿלאַך וואָס קען שפּעטער געניצט ווערן צו צעטיילן דעם קריסטאַל אין דינע שיכטן. די ספּעציפֿישע ענערגיע פֿון די העליום יאָנען קאָנטראָלירט די טיפֿקייט פֿון אימפּלאַנטאַציע, וואָס האָט אַ דירעקטן השפּעה אויף דער גרעב פֿון דער לעצטער ליטיום ניאָבאַט שיכט.
נאך יאן אימפלאנטאציע, ווערט דער ליטיום ניאָבאַט קריסטאַל פארבונדן צו א סאַבסטראַט מיט א טעכניק גערופן וועיפער באַנדינג. דער באַנדינג פּראָצעס ניצט טיפּיש א דירעקטע באַנדינג מעטאָדע, וואו די צוויי ייבערפלאַכן (דער יאָן-אימפּלאַנטירטער ליטיום ניאָבאַט קריסטאַל און דער סאַבסטראַט) ווערן צוזאַמענגעדריקט אונטער הויכער טעמפּעראַטור און דרוק צו שאַפֿן א שטאַרקע בונד. אין עטלעכע פאַלן, קען מען ניצן א קלעפּשטאָף מאַטעריאַל ווי בענזאָסיקלאָבוטען (BCB) פאר נאָך שטיצע.
נאך'ן פארבינדן, גייט דער וועיפער אדורך אן אויסגליען פראצעס צו פאררעכטן יעדן שאדן וואס איז געפארשאפט געווארן דורך די יאן אימפלאנטאציע און צו פארשטארקן די פארבינדונג צווישן די שיכטן. דער אויסגליען פראצעס העלפט אויך די דינע ליטיום ניאָבאַט שיכט זיך אפצוטיילן פונעם אריגינעלן קריסטאל, לאזנדיג איבער א דינע, הויך-קוואליטעט שיכט פון ליטיום ניאָבאַט וואס קען גענוצט ווערן פארן פאבריקירן אפאראטן.
ספּעציפֿיקאַציעס
LNOI וועיפערס ווערן כאַראַקטעריזירט דורך עטלעכע וויכטיקע ספּעציפֿיקאַציעס וואָס ענשור זייער פּאַסיקייט פֿאַר הויך-פאָרשטעלונג אַפּלאַקיישאַנז. די אַרייַננעמען:
מאַטעריאַל ספּעציפֿיקאַציעס
| מאַטעריאַל | ספּעציפֿיקאַציעס |
| מאַטעריאַל | האָמאָגענע: LiNbO3 |
| מאַטעריאַל קוואַליטעט | בלאָזן אָדער אינקלוזשאַנז <100μm |
| אָריענטאַציע | Y-שניט ±0.2° |
| געדיכטקייט | 4.65 ג/קמ³ |
| קירי טעמפּעראַטור | 1142 ±1°C |
| טראַנספּאַרענץ | >95% אין 450-700 נאַנאָמעטער קייט (10 מם גרעב) |
פּראָדוקציע ספּעציפֿיקאַציעס
| פּאַראַמעטער | ספּעציפֿיקאַציע |
| דיאַמעטער | 150 מ״מ ±0.2 מ״מ |
| גרעב | 350 מיקראָמעטער ±10 מיקראָמעטער |
| פלאַכקייט | <1.3 מיקראָמעטער |
| גאַנץ גרעב וועריאַציע (TTV) | וואָרפּ <70 מיקראָמעטער @ 150 מם וועיפער |
| לאקאלע גרעב וועריאציע (LTV) | <70 מיקראָמעטער @ 150 מ״מ וועיפער |
| ראַפקייט | Rq ≤0.5 נאַנאָמעטער (AFM RMS ווערט) |
| ייבערפלאַך קוואַליטעט | 40-20 |
| פּאַרטיקלען (נישט-אַרויסנעמבאַר) | 100-200 מיקראָמעטער ≤3 פּאַרטיקלען |
| טשיפּס | <300 מיקראָמעטער (פולע וועיפער, קיין אויסשליסונג זאָנע) |
| ריסן | קיין ריסן (פולע וועיפער) |
| קאָנטאַמינאַציע | קיין נישט-אראפנעמבאַרע פֿלעקן (פולע וועיפער) |
| פּאַראַלעליזם | <30 באָגסעקונדעס |
| אָריענטאַציע רעפערענץ פלאַך (X-אַקס) | 47 ±2 מ״מ |
אַפּליקאַציעס
LNOI וועיפערס ווערן גענוצט אין א ברייטע קייט פון אַפּליקאַציעס צוליב זייערע אייגנאַרטיקע אייגנשאַפטן, באַזונדערס אין די פעלדער פון פאָטאָניק, טעלעקאָמוניקאַציע און קוואַנטום טעכנאָלאָגיעס. עטלעכע פון די שליסל אַפּליקאַציעס אַרייַננעמען:
אינטעגרירטע אָפּטיק:LNOI וועיפערס ווערן ברייט גענוצט אין אינטעגרירטע אפטישע קרייזן, וואו זיי ערמעגליכן הויך-פארשטעלונג פאטאנישע דעווייסעס ווי מאדולאטארן, וועוולגיידס, און רעזאנאטארן. די הויכע נישט-לינעארע אפטישע אייגנשאפטן פון ליטהיום ניאבאט מאכן עס אן אויסגעצייכנטע ברירה פאר אפליקאציעס וואס דארפן עפעקטיווע ליכט מאניפולאציע.
טעלעקאָמוניקאַציע:LNOI וועיפערס ווערן גענוצט אין אפטישע מאדולאטארן, וואס זענען וויכטיגע קאמפאנענטן אין הויך-גיך קאמוניקאציע סיסטעמען, אריינגערעכנט פיבער אפטיק נעטוואורקס. די מעגלעכקייט צו מאדולירן ליכט ביי הויכע פרעקווענצן מאכט LNOI וועיפערס אידעאל פאר מאדערנע טעלעקאמוניקאציע סיסטעמען.
קוואַנטום קאָמפּיוטינג:אין קוואַנטום טעכנאָלאָגיעס, ווערן LNOI וועיפערס גענוצט צו פאַבריצירן קאָמפּאָנענטן פֿאַר קוואַנטום קאָמפּיוטערס און קוואַנטום קאָמוניקאַציע סיסטעמען. די ניט-לינעאַרע אָפּטישע אייגנשאַפטן פון LNOI ווערן אויסגענוצט צו שאַפֿן פֿאַרפּלעכטענע פֿאָטאָן פּאָרן, וואָס זענען קריטיש פֿאַר קוואַנטום שליסל פֿאַרשפּרייטונג און קוואַנטום קריפּטאָגראַפֿיע.
סענסאָרן:LNOI וועיפערס ווערן גענוצט אין פארשידענע סענסינג אַפּליקאַציעס, אַרייַנגערעכנט אָפּטישע און אַקוסטישע סענסאָרן. זייער פיייקייט צו אינטעראַקטירן מיט ביידע ליכט און קלאַנג מאכט זיי ווערסאַטאַל פֿאַר פאַרשידענע טייפּס פון סענסינג טעקנאַלאַדזשיז.
אָפֿט געשטעלטע פֿראַגעס
Q:וואָס איז LNOI טעכנאָלאָגיע?
A:LNOI טעכנאָלאָגיע באַשטייט פון טראַנספערירן אַ דין ליטיום ניאָבאַט פילם אויף אַן איזאָלירנדיקן סאַבסטראַט, טיפּיש סיליקאָן. די טעכנאָלאָגיע נוצט די אייגנאַרטיקע אייגנשאַפטן פון ליטיום ניאָבאַט, אַזאַ ווי זייַנע הויכע ניט-לינעאַרע אָפּטישע כאַראַקטעריסטיקס, פּיעזאָעלעקטריקיטי און פּיראָעלעקטריקיטי, מאַכנדיג עס ידעאַל פֿאַר אינטעגרירטע אָפּטיק און טעלעקאָמוניקאַציע.
Q:וואָס איז דער חילוק צווישן LNOI און SOI וואַיפערס?
א: ביידע LNOI און SOI וועיפערס זענען ענלעך אין דעם אז זיי באשטייען פון א דין שיכט פון מאַטעריאַל פארבונדן צו א סאַבסטראַט. אָבער, LNOI וועיפערס נוצן ליטיום ניאָבאַט ווי די דין פילם מאַטעריאַל, בשעת SOI וועיפערס נוצן סיליקאָן. דער הויפּט חילוק ליגט אין די אייגנשאַפטן פון די דין פילם מאַטעריאַל, מיט LNOI וואָס אָפפערס העכערע אָפּטישע און פּיעזאָעלעקטרישע אייגנשאַפטן.
Q:וואָס זענען די מעלות פון ניצן LNOI וועיפערס?
א: די הויפּט מעלות פון LNOI וועיפערס זענען זייערע אויסגעצייכנטע אָפּטישע אייגנשאַפטן, אַזאַ ווי הויכע ניט-לינעאַרע אָפּטישע קאָעפֿיציענטן, און זייער מעכאַנישע שטאַרקייט. די אייגנשאַפטן מאַכן LNOI וועיפערס ידעאַל פֿאַר נוצן אין הויך-גיכקייט, הויך-פֿרעקווענץ, און קוואַנטום אַפּליקאַציעס.
Q:קען מען ניצן LNOI וועיפערס פאר קוואנטום אפליקאציעס?
א: יא, LNOI וועיפערס ווערן ברייט גענוצט אין קוואנטום טעכנאָלאָגיעס צוליב זייער פיייקייט צו דזשענערירן פארפּלעכטענע פאָטאָן פּאָרן און זייער קאָמפּאַטאַביליטי מיט אינטעגרירטע פאָטאָניקס. די אייגנשאַפטן זענען קריטיש פֿאַר אַפּליקאַציעס אין קוואנטום קאַמפּיוטינג, קאָמוניקאַציע און קריפּטאָגראַפֿיע.
Q:וואָס איז די טיפּישע גרעב פון LNOI פילמען?
א: LNOI פילמען זענען טיפּיש פון עטלעכע הונדערט נאַנאָמעטערס ביז עטלעכע מיקראָמעטערס אין גרעב, דיפּענדינג אויף דער ספּעציפֿישער אַפּליקאַציע. די גרעב ווערט קאָנטראָלירט בעת דעם יאָן אימפּלאַנטאַציע פּראָצעס.
