8လက်မ LNOI (LiNbO3 Insulator ပေါ်ရှိ) Wafer အတွက် Optical Modulators Waveguides ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းကြောင်းများ
အသေးစိတ် ပုံကြမ်း
နိဒါန်း
Lithium Niobate on Insulator (LNOI) wafers များသည် အဆင့်မြင့် optical နှင့် electronic applications အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည့် နောက်ဆုံးပေါ် ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤ wafers များကို လီသီယမ် နီယိုဘိတ် (LiNbO₃) ၏ ပါးလွှာသော အလွှာတစ်ခုအား ပုံမှန်အားဖြင့် ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် အိုင်းယွန်း စိုက်ခြင်းနှင့် wafer ချည်နှောင်ခြင်းကဲ့သို့ ဆန်းပြားသော နည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ လျှပ်ကာအလွှာတစ်ခုသို့ လွှဲပြောင်းခြင်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ပါသည်။ LNOI နည်းပညာသည် Silicon on Insulator (SOI) wafer နည်းပညာနှင့် တူညီသော်လည်း ၎င်း၏ piezoelectric၊ pyroelectric နှင့် nonlinear optical အသွင်အပြင်ကြောင့် လူသိများသော လီသီယမ် နီဘိတ်၏ ထူးခြားသော အလင်းဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများကို အခွင့်ကောင်းယူသည်။
LNOI wafers များသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့် နှင့် မြန်နှုန်းမြင့် အပလီကေးရှင်းများတွင် ၎င်းတို့၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကြောင့် ပေါင်းစပ် optics၊ ဆက်သွယ်ရေးနှင့် ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် သိသာထင်ရှားသော အာရုံစိုက်မှုကို ရရှိခဲ့သည်။ wafers များသည် လစ်သီယမ် niobate ပါးလွှာသော ဖလင်၏ အထူကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်စေသည့် "Smart-cut" နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လုပ်ထားပြီး wafers များသည် အမျိုးမျိုးသော applications များအတွက် လိုအပ်သော သတ်မှတ်ချက်များနှင့် ပြည့်မီကြောင်း သေချာစေပါသည်။
စာမူ
LNOI wafers ဖန်တီးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် လီသီယမ် နီအိုဘိတ်သလင်းကျောက်အမြောက်အများဖြင့် စတင်သည်။ သလင်းကျောက်သည် စွမ်းအင်မြင့် ဟီလီယမ် အိုင်းယွန်းများကို လီသီယမ် နီအိုဘိတ် ပုံဆောင်ခဲ၏ မျက်နှာပြင်သို့ ထည့်သွင်းသည့်နေရာတွင် အိုင်းယွန်း စိုက်သွင်းခြင်းကို ခံယူသည်။ ဤအိုင်းယွန်းများသည် ပုံဆောင်ခဲကို တိကျသောအနက်သို့ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်ကာ ကျောက်သလင်းဖွဲ့စည်းပုံအား အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေကာ နောက်ပိုင်းတွင် သေးငယ်သောအလွှာများအဖြစ်သို့ ခွဲထုတ်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည့် ပျက်စီးလွယ်သော လေယာဉ်ကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဟီလီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ တိကျသောစွမ်းအင်သည် အစားထိုးထည့်သွင်းခြင်း၏အတိမ်အနက်ကို ထိန်းချုပ်ပေးသည်၊ ၎င်းသည် နောက်ဆုံးလီသီယမ်နီအိုဘိတ်အလွှာ၏အထူကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။
အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်းပြီးနောက်၊ လီသီယမ် နီအိုဘိတ်ပုံဆောင်ခဲသည် wafer bonding ဟုခေါ်သော နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ အလွှာတစ်ခုနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ချည်နှောင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် မျက်နှာပြင်နှစ်ခု (Ion-implanted lithium niobate crystal နှင့် substrate) အား ခိုင်မာသောနှောင်ကြိုးဖန်တီးရန်အတွက် မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် ဖိအားအောက်တွင် အတူတကွ ဖိထားသောတိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်နည်းကို အသုံးပြုသည်။ အချို့ကိစ္စများတွင် benzocyclobutene (BCB) ကဲ့သို့သော ကော်ပစ္စည်းကို ထပ်လောင်းပံ့ပိုးရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
ချည်နှောင်ပြီးနောက်၊ wafer သည် အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်းကြောင့် ပျက်စီးသွားသော မည်သည့်အလွှာကိုမဆို ပြန်လည်ပြုပြင်ရန်နှင့် အလွှာများကြားရှိနှောင်ကြိုးကို မြှင့်တင်ရန် wafer လုပ်ငန်းစဉ်ကို လုပ်ဆောင်သည်။ လိမ်းခြယ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် ပါးလွှာသော လီသီယမ် နီအိုဘိတ်အလွှာကို မူလပုံဆောင်ခဲမှ ဖယ်ထုတ်ရန် ကူညီပေးပြီး ပါးလွှာသော အရည်အသွေးမြင့် လစ်သီယမ် နီအိုဘိတ်အလွှာကို စက်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
သတ်မှတ်ချက်များ
LNOI wafers များသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် ၎င်းတို့၏ သင့်လျော်မှုကို သေချာစေသည့် အရေးကြီးသော သတ်မှတ်ချက်များဖြင့် လက္ခဏာရပ်များဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့တွင်-
ပစ္စည်းသတ်မှတ်ချက်များ့
| ့ပစ္စည်း့ | ့သတ်မှတ်ချက်များ့ |
| ပစ္စည်း | တစ်သားတည်းဖြစ်နေခြင်း- LiNbO3 |
| ပစ္စည်းအရည်အသွေး | ပူဖောင်းများ သို့မဟုတ် ပါဝင်မှုများ <100μm |
| တိမ်းညွှတ်မှု | Y-ဖြတ် ±0.2° |
| သိပ်သည်းမှု | 4.65 g/cm³ |
| Curie အပူချိန် | 1142 ±1°C |
| ပွင့်လင်းမြင်သာမှု | 450-700 nm အကွာအဝေး (10 mm အထူ) တွင် 95% |
ထုတ်လုပ်မှုသတ်မှတ်ချက်များ့
| ့ကန့်သတ်ချက့် | ့သတ်မှတ်ချက့် |
| လုံးပတ် | 150 မီလီမီတာ ±0.2 မီလီမီတာ |
| အထူ | 350 μm ±10 μm |
| ချောမွေ့မှု | <1.3 µm |
| စုစုပေါင်း အထူကွဲကွဲပြားမှု (TTV) | Warp <70 μm @ 150 mm wafer |
| Local Thickness Variation (LTV) | <70 µm @ 150 mm wafer |
| ကြမ်းတမ်းခြင်း။ | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS တန်ဖိုး) |
| မျက်နှာပြင်အရည်အသွေး | ၄၀-၂၀ |
| အမှုန်များ (မဖြုတ်တပ်နိုင်သော) | 100-200 μm ≤3 အမှုန် |
| အာလူးချောင်းကြော် | <300 μm (wafer အပြည့်၊ ဖယ်ထုတ်ထားသောဇုန်မရှိ) |
| ဒါကိုတော့ | အက်ကွဲခြင်းမရှိပါ (ဝါဖာအပြည့်) |
| ညစ်ညမ်းခြင်း။ | ဖယ်ရှား၍မရသော အစွန်းအထင်းများ မရှိပါ (ဝါဖာအပြည့်) |
| ပြိုင်တူဝါဒ | < 30 စက္ကန့် |
| ဦးတည်ချက်အကိုးအကား လေယာဉ် (X-axis) | 47 ±2 မီလီမီတာ |
အသုံးချမှု
အထူးသဖြင့် photonics၊ တယ်လီဖုန်းဆက်သွယ်ရေးနှင့် ကွမ်တမ်နည်းပညာနယ်ပယ်များတွင် ၎င်းတို့၏ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် LNOI wafer များကို ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုကြသည်။ အချို့သော အဓိက အသုံးချပရိုဂရမ်များ ပါဝင်သည်။
ပေါင်းစပ်ထားသော Optics-LNOI wafers များကို ပေါင်းစည်းထားသော optical circuit များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြပြီး၊ ၎င်းတို့သည် မော်ဂျူလတာများ၊ လှိုင်းလမ်းညွှန်များနှင့် ပဲ့တင်သံများကဲ့သို့သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ဓာတ်ပုံနစ်ပစ္စည်းများကို ဖွင့်ပေးသည်။ lithium niobate ၏ မြင့်မားသော လိုင်းမဟုတ်သော optical ဂုဏ်သတ္တိများက ၎င်းကို ထိရောက်သော အလင်းခြယ်လှယ်မှု လိုအပ်သော အပလီကေးရှင်းများအတွက် အကောင်းဆုံး ရွေးချယ်မှုတစ်ခု ဖြစ်စေသည်။
ဆက်သွယ်ရေး-LNOI wafer များကို fiber optic ကွန်ရက်များအပါအဝင် မြန်နှုန်းမြင့်ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည့် optical modulators များတွင် အသုံးပြုပါသည်။ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းများတွင် အလင်းကို ချိန်ညှိနိုင်မှုသည် LNOI wafers များကို ခေတ်မီဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် စံပြဖြစ်စေသည်။
ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာကွမ်တမ်နည်းပညာများတွင် LNOI wafers များကို ကွမ်တမ်ကွန်ပျူတာများနှင့် ကွမ်တမ်ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုပါသည်။ LNOI ၏ လိုင်းမဟုတ်သော optical ဂုဏ်သတ္တိများကို ကွမ်တမ်သော့ဖြန့်ကျက်မှုနှင့် ကွမ်တမ် ကွမ်တမ် ကုဒ်ဝှက်စာရိုက်ခြင်းအတွက် အရေးပါသော ဆက်စပ်နေသော ဖိုတွန်အတွဲများကို ဖန်တီးရန် အသုံးချပါသည်။
အာရုံခံကိရိယာများ-LNOI wafers များကို optical နှင့် acoustic sensors များအပါအဝင် အာရုံခံအပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးတွင်အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့၏ အလင်းနှင့် အသံ နှစ်မျိုးလုံးနှင့် အပြန်အလှန် တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းသည် မတူညီသော အာရုံခံနည်းပညာများအတွက် စွယ်စုံရရှိသည်။
အမြဲမေးလေ့ရှိသောမေးခွန်းများ
Q:LNOI နည်းပညာဆိုတာဘာလဲ။
A:LNOI နည်းပညာတွင် ပါးလွှာသော လီသီယမ် နီအိုဘိတ် ဖလင်ကို ပုံမှန်အားဖြင့် ဆီလီကွန် လျှပ်ကာအလွှာတစ်ခုပေါ်သို့ လွှဲပြောင်းပေးခြင်း ပါဝင်သည်။ ဤနည်းပညာသည် ၎င်း၏ မြင့်မားသောလိုင်းမဟုတ်သော optical လက္ခဏာများ၊ piezoelectricity နှင့် pyroelectricity ကဲ့သို့သော lithium niobate ၏ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများကို လွှမ်းမိုးထားသောကြောင့် ၎င်းသည် ပေါင်းစပ် optics နှင့် တယ်လီဖုန်းဆက်သွယ်ရေးအတွက် စံပြဖြစ်စေပါသည်။
Q:LNOI နှင့် SOI wafers အကြားကွာခြားချက်ကဘာလဲ။
A: LNOI နှင့် SOI wafer နှစ်ခုလုံးသည် substrate နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ပစ္စည်းပါးလွှာသော အလွှာတစ်ခုဖြင့် တူညီပါသည်။ သို့သော်လည်း LNOI wafers များသည် ပါးလွှာသော ဖလင်ပစ္စည်းအဖြစ် လစ်သီယမ် နီအိုဘိတ်ကို အသုံးပြုကြပြီး SOI wafer များသည် ဆီလီကွန်ကို အသုံးပြုသည်။ အဓိကကွာခြားချက်မှာ LNOI သည် သာလွန်ကောင်းမွန်သော optical နှင့် piezoelectric ဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးဆောင်သဖြင့် ပါးလွှာသောဖလင်ပစ္စည်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင် တည်ရှိပါသည်။
Q:LNOI wafers ကိုအသုံးပြုခြင်း၏အားသာချက်များကားအဘယ်နည်း။
A: LNOI wafers ၏အဓိကအားသာချက်များတွင် မြင့်မားသောလိုင်းမဟုတ်သော optical coefficients နှင့် ၎င်းတို့၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအားတို့ကဲ့သို့သော အလွန်ကောင်းမွန်သော optical ဂုဏ်သတ္တိများပါဝင်သည်။ ဤလက္ခဏာများသည် LNOI wafers များကို မြန်နှုန်းမြင့်၊ ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော၊ နှင့် ကွမ်တမ် အပလီကေးရှင်းများတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် စံပြဖြစ်စေသည်။
Q:LNOI wafer များကို ကွမ်တမ်အသုံးချမှုများအတွက် သုံးနိုင်ပါသလား။
A: ဟုတ်တယ်၊ LNOI wafers တွေကို ရောထွေးနေတဲ့ ဖိုတွန်အတွဲတွေကို ထုတ်လုပ်နိုင်စွမ်းနဲ့ ပေါင်းစပ်ဓာတ်ပုံနစ်တွေနဲ့ လိုက်ဖက်ညီတာကြောင့် ကွမ်တမ်နည်းပညာတွေမှာ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြပါတယ်။ ဤဂုဏ်သတ္တိများသည် ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာ၊ ဆက်သွယ်ရေးနှင့် လျှို့ဝှက်စာရိုက်ခြင်းဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းများအတွက် အရေးကြီးပါသည်။
Q:LNOI ရုပ်ရှင်များ၏ ပုံမှန်အထူမှာ အဘယ်နည်း။
A:LNOI ရုပ်ရှင်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် တိကျသောအပလီကေးရှင်းပေါ်မူတည်၍ အထူရာဂဏန်းမှ မိုက်ခရိုမီတာများစွာအထိ ကွာဝေးပါသည်။ အိုင်းယွန်း စိုက်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အထူကို ထိန်းချုပ်သည်။
