LNOI ვაფლი (ლითიუმის ნიობატი იზოლატორზე) ტელეკომუნიკაციური სენსორები მაღალი ელექტროოპტიკური სიმძლავრე
დეტალური დიაგრამა
მიმოხილვა
ვაფლის ყუთის შიგნით არის სიმეტრიული ღარები, რომელთა ზომები მკაცრად ერთნაირია ვაფლის ორივე მხარის დასაჭერად. ბროლის ყუთი, როგორც წესი, დამზადებულია გამჭვირვალე პლასტმასის PP მასალისგან, რომელიც მდგრადია ტემპერატურის, ცვეთისა და სტატიკური ელექტროენერგიის მიმართ. ნახევარგამტარების წარმოებაში ლითონის პროცესის სეგმენტების გასარჩევად გამოიყენება დანამატების სხვადასხვა ფერი. ნახევარგამტარების მცირე ზომის, მკვრივი ნიმუშებისა და წარმოებაში ნაწილაკების ზომის ძალიან მკაცრი მოთხოვნების გამო, ვაფლის ყუთს უნდა ჰქონდეს სუფთა გარემო სხვადასხვა საწარმოო მანქანების მიკროგარემოს ყუთის რეაქციის ღრუსთან დასაკავშირებლად.
დამზადების მეთოდოლოგია
LNOI ვაფლების დამზადება რამდენიმე ზუსტი ეტაპისგან შედგება:
ნაბიჯი 1: ჰელიუმის იონის იმპლანტაციაჰელიუმის იონები შეჰყავთ LN კრისტალში იონური იმპლანტატორის გამოყენებით. ეს იონები გარკვეულ სიღრმეზე ფიქსირდება და ქმნის დასუსტებულ სიბრტყეს, რაც საბოლოოდ ხელს შეუწყობს აპკის მოცილებას.
ნაბიჯი 2: ბაზის სუბსტრატის ფორმირებაცალკე სილიციუმის ან LN ვაფლი იჟანგება ან შრეებად იფარება SiO2-ით PECVD-ის ან თერმული დაჟანგვის გამოყენებით. ოპტიმალური შეკავშირებისთვის მისი ზედა ზედაპირი დაგეგმარებულია.
ნაბიჯი 3: LN-ის შეკავშირება სუბსტრატთანიონით იმპლანტირებული LN კრისტალი გადაბრუნებულია და მიმაგრებულია ფუძის ვაფლზე პირდაპირი ვაფლის შეერთების გამოყენებით. კვლევის გარემოში, ბენზოციკლობუტენი (BCB) შეიძლება გამოყენებულ იქნას წებოვნების სახით ნაკლებად მკაცრ პირობებში შეერთების გასამარტივებლად.
ნაბიჯი 4: თერმული დამუშავება და ფირის გამოყოფაგახურება ააქტიურებს ბუშტუკების წარმოქმნას იმპლანტაციის სიღრმეზე, რაც საშუალებას იძლევა თხელი ფენის (ზედა LN ფენა) გამოეყოს მასას. აქერცვლის დასასრულებლად გამოიყენება მექანიკური ძალა.
ნაბიჯი 5: ზედაპირის გაპრიალებაზედა LN ზედაპირის გასასწორებლად გამოიყენება ქიმიური მექანიკური გაპრიალება (CMP), რაც აუმჯობესებს ოპტიკურ ხარისხს და მოწყობილობის გამოსავლიანობას.
ტექნიკური პარამეტრები
| მასალა | ოპტიკური კლასი LiNbO3 ვაფები (თეთრი) or შავი) | |
| კიური ტემპერატურა | 1142±0.7℃ | |
| ჭრა კუთხე | X/Y/Z და ა.შ. | |
| დიამეტრი/ზომა | 2”/3”/4” ±0.03 მმ | |
| ტოლი (±) | <0.20 მმ ±0.005 მმ | |
| სისქე | 0.18~0.5 მმ ან მეტი | |
| ძირითადი ბრტყელი | 16 მმ/22 მმ/32 მმ | |
| TTV | <3 მკმ | |
| მშვილდი | -30 | |
| დეფორმაცია | <40 მკმ | |
| ორიენტაცია ბრტყელი | ყველა ხელმისაწვდომია | |
| ზედაპირი ტიპი | ერთმხრივი გაპრიალებული (SSP)/ორმხრივი გაპრიალებული (DSP) | |
| გაპრიალებული მხარე Ra | <0.5 ნმ | |
| S/D | 20/10 | |
| კიდე კრიტერიუმები | R=0.2 მმ C-ტიპი or ბულნოზი | |
| ხარისხი | უფასო of ბზარი (ბუშტები და ჩანართები) | |
| ოპტიკური დოპირებული | Mg/Fe/Zn/MgO და ა.შ. ამისთვის ოპტიკური კლასი მარცხენა მხარეს ვაფლები თითო მოთხოვნილი | |
| ვაფლი ზედაპირი კრიტერიუმები | რეფრაქციული ინდექსი | No=2.2878/Ne=2.2033 @632 ნმ ტალღის სიგრძის/პრიზმული შემაერთებლის მეთოდი. |
| დაბინძურება, | არცერთი | |
| ნაწილაკები c>0.3μ m | <=30 | |
| ნაკაწრი, ჩიპების დაჭრა | არცერთი | |
| დეფექტი | არ აქვს კიდეებზე ბზარები, ნაკაწრები, ხერხის კვალი, ლაქები | |
| შეფუთვა | რაოდენობა/ვაფლის ყუთი | 25 ცალი თითო ყუთში |
გამოყენების შემთხვევები
მისი მრავალფეროვნებისა და შესრულების გამო, LNOI გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში:
ფოტონიკა:კომპაქტური მოდულატორები, მულტიპლექსორები და ფოტონური სქემები.
რადიოსიხშირული/აკუსტიკა:აკუსტოპტიკური მოდულატორები, რადიოსიხშირული ფილტრები.
კვანტური გამოთვლები:არაწრფივი სიხშირის მიქსერები და ფოტონური წყვილის გენერატორები.
თავდაცვა და აერონავტიკა:დაბალი დანაკარგების ოპტიკური გიროსკოპები, სიხშირის გადამრთველი მოწყობილობები.
სამედიცინო მოწყობილობები:ოპტიკური ბიოსენსორები და მაღალი სიხშირის სიგნალის ზონდები.
ხშირად დასმული კითხვები
კითხვა: რატომ ანიჭებენ ოპტიკურ სისტემებში LNOI უპირატესობას SOI-სთან შედარებით?
A:LNOI-ს ახასიათებს უმაღლესი ელექტროოპტიკური კოეფიციენტები და გამჭვირვალობის უფრო ფართო დიაპაზონი, რაც ფოტონურ სქემებში უფრო მაღალი ხარისხის მუშაობას უზრუნველყოფს.
კითხვა: სავალდებულოა თუ არა CMP გაყოფის შემდეგ?
A:დიახ. იონური დაჭრის შემდეგ გამოვლენილი LN ზედაპირი უხეშია და ოპტიკური ხარისხის სპეციფიკაციების დასაკმაყოფილებლად უნდა იყოს გაპრიალებული.
კითხვა: რა არის ვაფლის მაქსიმალური ხელმისაწვდომი ზომა?
A:კომერციული LNOI ვაფლები ძირითადად 3" და 4" ზომისაა, თუმცა ზოგიერთი მომწოდებელი 6"-იან ვარიანტებსაც ავითარებს.
კითხვა: შესაძლებელია თუ არა LN ფენის ხელახლა გამოყენება გაყოფის შემდეგ?
A:ბაზისური კრისტალის ხელახლა გაპრიალება და ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია რამდენჯერმე, თუმცა მისი ხარისხი შეიძლება გაუარესდეს რამდენიმე ციკლის შემდეგ.
კითხვა: თავსებადია თუ არა LNOI ვაფლები CMOS დამუშავებასთან?
A:დიახ, ისინი შექმნილია ნახევარგამტარული წარმოების ტრადიციული პროცესების შესაბამისად, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გამოიყენება სილიკონის სუბსტრატები.
