Mg-Doped LiNbO₃Ingots 45°Z-Cut 64°Y-Cut Orientations 5G/6G ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက်

Mg-Doped LiNbO₃Ingots 45°Z-Cut 64°Y-Cut Orientations များကို 5G/6G ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များအတွက် အထူးအသားပေးပုံ

အတိုချုံးဖော်ပြချက်-

LiNbO3 Ingot (Lithium Niobate Crystal Ingot) သည် အဆင့်မြင့် optoelectronics နှင့် quantum နည်းပညာများတွင် အုတ်မြစ်ချထားသော ပစ္စည်းဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ ထူးခြားသည့် လျှပ်စစ်-အလင်းပြန်ကိန်း (γ₃₃= 30.9 pm/V)၊ ကျယ်ပြန့်သော ပွင့်လင်းမြင်သာမှုအကွာအဝေး (400–5,200°C) နှင့် high temperature (2010 nm)။ သမားရိုးကျ ဆီလီကွန်အခြေခံပစ္စည်းများနှင့်မတူဘဲ၊ LiNbO3 ပါဝင်ပစ္စည်းများသည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်အချက်ပြလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် အလင်းဝင်ပေါက်ကျယ်သောလှိုင်းလမ်းညွှန်များပြုလုပ်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် 5G/6G ဆက်သွယ်ရေး၊ ကွမ်တမ်ဖိုနစ်နှင့် စက်မှုအာရုံခံခြင်းအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ ကွဲပြားသောပေါင်းစပ်မှု (ဥပမာ- Si-based wafers) နှင့် ချို့ယွင်းချက်လျော့ပါးစေခြင်း (ဥပမာ၊ Mg doping) တို့သည် အပူချိန်မြင့် (> 400°C) အာရုံခံကိရိယာများနှင့် ဓာတ်ရောင်ခြည်ခံနိုင်သော အာကာသယာဉ်စနစ်များကဲ့သို့ လွန်ကဲသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အသုံးချနိုင်မှုကို ပိုမိုကျယ်ပြန့်စေသည်။

ကျွန်ုပ်တို့ထံ အီးမေးလ်ပို့ပါ။

အင်္ဂါရပ်များ

နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ

ကြည်လင်တာဘဲ	ဆဋ္ဌဂံပုံ
ရာဇမတ်ကွက် အဆက်မပြတ်	a = 5.154 Å c = 13.783 Å
Mp	1650 o C
သိပ်သည်းမှု	7.45 g/cm3
Curie အပူချိန်	610 o C
မာကျောခြင်း။	5.5 - 6 Mohs
အပူချဲ့ကိန်း	aa = 1.61 x 10 -6/k ac = 4.1 x 10 -6/k၊
ခုခံနိုင်စွမ်း	1015 Wm
ခွင့်ပြုချက်	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
အရောင်	အရောင်မဲ့
အကွာအဝေးအားဖြင့်	0.4 ~ 5.0 အွမ်
အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်း	no = 2.176 ne = 2.180 @ 633 nm

အဓိက ပညာရပ်ဆိုင်ရာ လက္ခဏာများ

LiNbO3 Ingot သည် သာလွန်ကောင်းမွန်သော ဂုဏ်သတ္တိများ အစုံအလင်ကို ပြသထားသည်။

1. Electro-Optic စွမ်းဆောင်ရည်-

မြင့်မားသော Nonlinear Coefficient- d₃₃= 34.4 pm/V၊ ချိန်ညှိနိုင်သော အနီအောက်ရောင်ခြည် အရင်းအမြစ်များအတွက် ထိရောက်သော ဒုတိယသဟဇာတမျိုးဆက် (SHG) နှင့် optical parametric oscillation (OPO) ကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

Broadband ထုတ်လွှင့်ခြင်း- မြင်သာရောင်စဉ် (α < 0.1 dB/cm တွင် 1550 nm) တွင် အနိမ့်ဆုံး စုပ်ယူမှုသည် C-band optical amplifiers နှင့် quantum frequency ပြောင်းလဲခြင်းအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

2. စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် အပူဒဏ်ခံနိုင်မှု-

အပူချိန်နိမ့်သော ချဲ့ထွင်မှု- CTE = 14.4×10⁻⁶/K (a-axis)၊ ဟိုက်ဘရစ် ဖိုနစ်ဆားကစ်များရှိ ဆီလီကွန်အလွှာများနှင့် လိုက်ဖက်မှုရှိစေရန် သေချာစေသည်။

မြင့်မားသော Piezoelectric တုံ့ပြန်မှု- g₃₃> 20 mV/m၊ 5G mmWave စနစ်များရှိ မျက်နှာပြင် အသံအသံလှိုင်း (SAW) စစ်ထုတ်မှုများအတွက် စံပြဖြစ်သည်။

3. ချို့ယွင်းချက် ထိန်းချုပ်မှု-

မိုက်ခရိုပိုက်သိပ်သည်းဆ- <0.1 စင်တီမီတာ⁻²(8-လက်မ ပိုက်များ)၊ synchrotron X-ray diffraction မှတစ်ဆင့် အတည်ပြုထားသည်။

Radiation Resistance- 100 kV/cm လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများအောက်ရှိ ရာဇမတ်ကွက်ပုံပျက်မှု အနည်းဆုံး၊ အာကာသယာဉ်အဆင့် စမ်းသပ်မှုတွင် အတည်ပြုထားသည်။

မဟာဗျူဟာ အသုံးချမှုများ

LiNbO3 Ingotသည် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုရှိသော ဒိုမိန်းများတစ်လျှောက် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုကို တွန်းအားပေးသည်-

1. Quantum Photonics-

Single-Photon ရင်းမြစ်များ- လိုင်းမဟုတ်သော အောက်သို့ပြောင်းခြင်းအား အသုံးချခြင်းဖြင့် LiNbO3 သည် ကွမ်တမ်သော့ဖြန့်ချီရေး (QKD) စနစ်များအတွက် ရောထွေးနေသော ဖိုတွန်အတွဲမျိုးဆက်ကို လုပ်ဆောင်ပေးသည်။

Quantum Memory- Er³⁺-doped fibers နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် 1530 nm တွင် သိုလှောင်မှု ထိရောက်မှု 30% ရရှိသည်၊၊ တာဝေးကွမ်တမ်ကွန်ရက်များအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

2. Optoelectronic စနစ်များ-

High-Speed Modulators- X-cut LiNbO3 သည် 400G optical transceivers များတွင် LiTaO3 ကို <1 dB ထည့်သွင်းဆုံးရှုံးမှုဖြင့် 40 GHz bandwidth ကိုရရှိပြီး LiTaO3 ကို စွမ်းဆောင်နိုင်သည် ။

လေဆာကြိမ်နှုန်းကို နှစ်ဆတိုးခြင်း- Mg-doped LiNbO3 (6% အတိုင်းအတာ) သည် photorefractive ပျက်စီးမှုကို လျော့နည်းစေပြီး LiDAR စနစ်များတွင် တည်ငြိမ်သော 1064 nm → 532 nm အဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်းကို ဖွင့်ပေးသည်။

3. စက်မှုအာရုံခံခြင်း-

အပူချိန်မြင့်သော ဖိအားအာရုံခံကိရိယာများ- 600°C တွင် အဆက်မပြတ်လုပ်ဆောင်ပြီး ရေနံ/ဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းစောင့်ကြည့်မှုအတွက် piezoelectric resonance ကို အသုံးချသည်။

လက်ရှိ ထရန်စဖော်မာများ- Fe/Mg co-doping သည် စမတ်ဂရစ်အပလီကေးရှင်းများတွင် အာရုံခံနိုင်စွမ်း (0.1% FS) ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။

XKH ဝန်ဆောင်မှုများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

ကျွန်ုပ်တို့၏ LiNbO3 Ingot ဝန်ဆောင်မှုများကို အတိုင်းအတာနှင့် တိကျမှုအတွက် အင်ဂျင်နီယာချုပ်ထားပါသည်။

1. စိတ်ကြိုက်ဖန်တီးမှု-

အရွယ်အစားရွေးချယ်စရာများ- X/Y/Z-cut နှင့် 42°Y-ဖြတ်ပိုင်းဂျီသြမေတြီ၊ ±0.01° angular tolerance ပါရှိသော 3-8-inch ingots။

Doping Control- Fe/Mg သည် Czochralski နည်းလမ်း ( အာရုံစူးစိုက်မှု အကွာအဝေး 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) မှတဆင့် Fe/Mg တွဲဖက်သုံးဆေးများ။

2. အဆင့်မြင့် လုပ်ဆောင်ခြင်း-

Heterogeneous Integration- Si-LN ပေါင်းစပ် wafers (300–600 nm အထူ) သည် 8.78 W/m·K အထိ အပူစီးကူးနိုင်သော ကြိမ်နှုန်းမြင့် SAW စစ်ထုတ်မှုများအတွက်။

Waveguide ထုတ်လုပ်ခြင်း- ပရိုတွန် လဲလှယ်ခြင်း (PE) နှင့် ပြောင်းပြန် ပရိုတွန် လဲလှယ်ခြင်း (RPE) နည်းစနစ်များသည် 40 GHz အီလက်ထရွန်အလင်း မော်ဂျူလတာများအတွက် submicron waveguides (Δn>0.7) ကို ထုတ်ပေးပါသည်။

3. အရည်အသွေးအာမခံချက်-

End-to-End စမ်းသပ်ခြင်း- Raman spectroscopy (polytype အတည်ပြုခြင်း)၊ XRD ( crystallinity ) နှင့် AFM (surface morphology) သည် MIL-PRF-4520J နှင့် JEDEC-033 တို့နှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိစေရန် သေချာပါသည်။

ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ထောက်ပံ့ပို့ဆောင်ရေး- အပူချိန်ထိန်းချုပ်ထားသော သင်္ဘော (±0.5°C) နှင့် အာရှ-ပစိဖိတ်၊ ဥရောပနှင့် မြောက်အမေရိကတလွှား ၄၈ နာရီ အရေးပေါ် ပို့ဆောင်မှု။

အပြိုင်အဆိုင် အားသာချက်များ

1. ကုန်ကျစရိတ်သက်သာခြင်း- 8 လက်မအရွယ် စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများသည် 4-လက်မ အစားထိုးပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပစ္စည်းစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကို 30% လျှော့ချနိုင်ပြီး တစ်ယူနစ်ကုန်ကျစရိတ်ကို 18% လျှော့ချပေးသည်။

2. စွမ်းဆောင်ရည် မက်ထရစ်များ-

SAW Filter Bandwidth- > 1.28 GHz (LiTaO3 အတွက် 0.8 GHz)၊ 5G mmWave လှိုင်းများအတွက် အရေးကြီးသည်။

အပူစက်ဘီးစီးခြင်း- မော်တော်ယာဥ် LiDAR စမ်းသပ်မှုတွင် အတည်ပြုထားသော <0.05% warpage ဖြင့် -200–500°C သံသရာကို ရှင်သန်စေသည်။

1. ရေရှည်တည်တံ့မှု- ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော ပြုပြင်ခြင်းနည်းလမ်းများသည် ရေသုံးစွဲမှုကို 40% နှင့် စွမ်းအင်အသုံးပြုမှုကို 25% လျှော့ချသည်။

နိဂုံး

LiNbO3 Ingot သည် မျိုးဆက်သစ် optoelectronics များအတွက် ရွေးချယ်စရာ ပစ္စည်းအဖြစ် ကျန်ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး၊ စက်မှုအဆင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့်အတူ လိုက်လျောညီထွေမရှိသော အီလက်ထရွန်းနစ်- optic စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာကနေ 6G ဆက်သွယ်ရေးအထိ၊ သူ့ရဲ့ စွယ်စုံရနဲ့ ချဲ့ထွင်နိုင်စွမ်းက အနာဂတ်နည်းပညာတွေအတွက် အရေးပါတဲ့ ပံ့ပိုးသူအဖြစ် နေရာယူထားပါတယ်။ နောက်ဆုံးပေါ် ဆေးဝါးများ၊ ချို့ယွင်းချက် လျော့ပါးစေရေးနှင့် သင့်လျှောက်လွှာလိုအပ်ချက်များနှင့် အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်စေသော ပေါင်းစပ်ဖြေရှင်းနည်းများကို အသုံးချရန် ကျွန်ုပ်တို့နှင့် ပူးပေါင်းပါ။