LNOI Levha (İzolatör Üzerinde Lityum Niyobat) Telekomünikasyon Algılama Yüksek Elektro-Optik
Ayrıntılı Diyagram
Genel Bakış
Yarı iletken levha kutusunun içinde, levhanın iki tarafını desteklemek için boyutları kesinlikle aynı olan simetrik oluklar bulunur. Kristal kutu genellikle sıcaklığa, aşınmaya ve statik elektriğe dayanıklı yarı saydam PP plastik malzemeden yapılır. Yarı iletken üretiminde metal işleme segmentlerini ayırt etmek için farklı renklerde katkı maddeleri kullanılır. Yarı iletkenlerin küçük anahtar boyutu, yoğun desenler ve üretimdeki çok sıkı parçacık boyutu gereksinimleri nedeniyle, levha kutusunun farklı üretim makinelerinin mikro ortam kutusu reaksiyon boşluğuna bağlanabilmesi için temiz bir ortam sağlanması gerekir.
Üretim Metodolojisi
LNOI plakalarının üretimi, birkaç hassas adımdan oluşmaktadır:
Adım 1: Helyum İyonu İmplantasyonuHelyum iyonları, bir iyon implantasyon cihazı kullanılarak büyük bir sıvı azot kristaline yerleştirilir. Bu iyonlar belirli bir derinliğe yerleşerek, sonunda film ayrılmasını kolaylaştıracak zayıflamış bir düzlem oluşturur.
Adım 2: Baz Substrat OluşumuAyrı bir silikon veya LN levha, PECVD veya termal oksidasyon kullanılarak oksitlenir veya SiO2 ile kaplanır. En iyi yapışma için üst yüzeyi düzleştirilir.
Adım 3: LN'nin Substrata Bağlanmasıİyon implantasyonu yapılmış LN kristali ters çevrilir ve doğrudan gofret yapıştırma yöntemi kullanılarak taban gofretine bağlanır. Araştırma ortamlarında, daha az katı koşullar altında yapıştırmayı kolaylaştırmak için yapıştırıcı olarak benzosiklobüten (BCB) kullanılabilir.
4. Adım: Isıl İşlem ve Film AyrımıTavlama işlemi, implantasyon derinliğinde kabarcık oluşumunu aktive ederek ince filmin (üst LN katmanı) ana kütleden ayrılmasını sağlar. Eksfolyasyonu tamamlamak için mekanik kuvvet kullanılır.
Adım 5: Yüzey ParlatmaKimyasal Mekanik Parlatma (CMP), üst LN yüzeyini düzleştirmek, optik kaliteyi ve cihaz verimliliğini artırmak için uygulanır.
Teknik Parametreler
| Malzeme | Optik Seviye LiNbO3 gofretler (Beyaz) or Siyah) | |
| Curie Geçici | 1142±0.7℃ | |
| Kesme Açı | X/Y/Z vb. | |
| Çap/boyut | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Kalınlık | 0,18～0,5 mm veya daha fazla | |
| Öncelik Düz | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3μm | |
| Yay | -30 | |
| Çarpıtma | <40μm | |
| Oryantasyon Düz | Mevcut olanların tümü | |
| Yüzey Tip | Tek Taraflı Cilalı (SSP)/Çift Taraflı Cilalı (DSP) | |
| Cilalı taraf Ra | <0,5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Kenar Kriterler | R=0.2mm C tipi or Boğa burunlu | |
| Kalite | Özgür of çatlak (kabarcıklar) Ve (dahil olanlar) | |
| Optik dopingli | Mg/Fe/Zn/MgO vesaire için optik seviye LN gofretler başına talep edildi | |
| Gofret Yüzey Kriterler | Kırılma indisi | No=2.2878/Ne=2.2033 @632nm dalga boyu/prizma kuplör yöntemi. |
| Kirlenme, | Hiçbiri | |
| Parçacıklar c>0.3μ m | <=30 | |
| Çizik, Soyulma | Hiçbiri | |
| Kusur | Kenarlarında çatlak, çizik, testere izi veya leke yok. | |
| Ambalajlama | Adet/Gofret kutusu | Kutu başına 25 adet |
Kullanım Senaryoları
Çok yönlülüğü ve performansı nedeniyle LNOI, birçok sektörde kullanılmaktadır:
Fotonik:Kompakt modülatörler, çoklayıcılar ve fotonik devreler.
RF/Akustik:Akusto-optik modülatörler, RF filtreleri.
Kuantum Hesaplama:Doğrusal olmayan frekans karıştırıcılar ve foton çifti üreteçleri.
Savunma ve Havacılık:Düşük kayıplı optik jiroskoplar, frekans kaydırma cihazları.
Tıbbi Cihazlar:Optik biyosensörler ve yüksek frekanslı sinyal probları.
SSS
S: Optik sistemlerde neden SOI yerine LNOI tercih edilir?
A:LNOI, üstün elektro-optik katsayıları ve daha geniş şeffaflık aralığı sayesinde fotonik devrelerde daha yüksek performans sağlar.
S: Bölme işleminden sonra CMP zorunlu mu?
A:Evet. İyon dilimleme işleminden sonra açığa çıkan LN yüzeyi pürüzlüdür ve optik kalite özelliklerini karşılamak için parlatılması gerekir.
S: Mevcut maksimum wafer boyutu nedir?
A:Ticari LNOI wafer'ları ağırlıklı olarak 3” ve 4” boyutlarındadır, ancak bazı tedarikçiler 6” varyantları da geliştirmektedir.
S: LN katmanı ayırma işleminden sonra tekrar kullanılabilir mi?
A:Ana kristal birkaç kez yeniden parlatılıp kullanılabilir, ancak birden fazla kullanım sonrasında kalitesi düşebilir.
S: LNOI yonga levhaları CMOS işleme ile uyumlu mu?
A:Evet, özellikle silikon alt tabakalar kullanıldığında, geleneksel yarı iletken üretim süreçleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmışlardır.
