Wafer LNOI (Lithiwm Niobate ar Inswleiddiwr) Synhwyro Telathrebu Electro-Optig Uchel
Diagram Manwl
Trosolwg
Y tu mewn i'r blwch wafer mae rhigolau cymesur, y mae eu dimensiynau'n hollol unffurf i gynnal dwy ochr y wafer. Mae'r blwch crisial fel arfer wedi'i wneud o ddeunydd plastig PP tryloyw sy'n gwrthsefyll tymheredd, traul a thrydan statig. Defnyddir gwahanol liwiau o ychwanegion i wahaniaethu rhwng segmentau proses metel mewn cynhyrchu lled-ddargludyddion. Oherwydd maint allwedd bach lled-ddargludyddion, patrymau trwchus, a gofynion maint gronynnau llym iawn mewn cynhyrchu, rhaid gwarantu amgylchedd glân i'r blwch wafer i gysylltu â cheudod adwaith blwch microamgylchedd gwahanol beiriannau cynhyrchu.
Methodoleg Gwneuthuriad
Mae cynhyrchu wafferi LNOI yn cynnwys sawl cam manwl gywir:
Cam 1: Mewnblaniad Ion HeliwmCyflwynir ïonau heliwm i grisial LN swmp gan ddefnyddio mewnblanwr ïonau. Mae'r ïonau hyn yn aros ar ddyfnder penodol, gan ffurfio plân gwan a fydd yn y pen draw yn hwyluso datgysylltiad ffilm.
Cam 2: Ffurfiant Swbstrad SylfaenMae wafer silicon neu LN ar wahân yn cael ei ocsideiddio neu ei haenu â SiO2 gan ddefnyddio PECVD neu ocsideiddio thermol. Mae ei wyneb uchaf wedi'i blanareiddio ar gyfer bondio gorau posibl.
Cam 3: Bondio LN i SwbstradMae'r grisial LN sydd wedi'i fewnblannu ag ïonau yn cael ei droi a'i gysylltu â'r wafer sylfaen gan ddefnyddio bondio wafer uniongyrchol. Mewn lleoliadau ymchwil, gellir defnyddio bensocyclobutene (BCB) fel glud i symleiddio bondio o dan amodau llai llym.
Cam 4: Triniaeth Thermol a Gwahanu FfilmMae anelio yn actifadu ffurfio swigod yn y dyfnder y mae wedi'i fewnblannu, gan alluogi gwahanu'r ffilm denau (haen uchaf yr haen LN) o'r swmp. Defnyddir grym mecanyddol i gwblhau'r exfoliadu.
Cam 5: Sgleinio ArwynebDefnyddir Sgleinio Cemegol Mecanyddol (CMP) i lyfnhau wyneb uchaf yr LN, gan wella ansawdd optegol a chynnyrch y ddyfais.
Paramedrau Technegol
| Deunydd | Optegol Gradd LiNbO3 waffau (Gwyn or Du) | |
| Curie Tymheredd | 1142±0.7℃ | |
| Torri Ongl | X/Y/Z ac ati | |
| Diamedr/maint | 2”/3”/4” ±0.03mm | |
| Tol(±) | <0.20 mm ±0.005mm | |
| Trwch | 0.18～0.5mm neu fwy | |
| Cynradd Fflat | 16mm/22mm/32mm | |
| TTV | <3μm | |
| Bwa | -30 | |
| Ystof | <40μm | |
| Cyfeiriadedd Fflat | Popeth ar gael | |
| Arwyneb Math | Ochr Sengl wedi'i Sgleinio (SSP) / Ochrau Dwbl wedi'u Sgleinio (DSP) | |
| Wedi'i sgleinio ochr Ra | <0.5nm | |
| S/D | 20/10 | |
| Ymyl Meini Prawf | R=0.2mm Math-C or Bullnose | |
| Ansawdd | Am ddim of crac (swigod a cynhwysiadau) | |
| Optegol wedi'i dopio | Mg/Fe/Zn/MgO ac ati ar gyfer optegol gradd LN wafferi fesul gofynnwyd amdano | |
| Wafer Arwyneb Meini Prawf | Mynegai plygiannol | Na=2.2878/Ne=2.2033 @ dull cyplydd tonfedd/prism 632nm. |
| Halogiad, | Dim | |
| Gronynnau c>0.3μ m | <=30 | |
| Crafu, Sglodion | Dim | |
| Diffyg | Dim craciau ymyl, crafiadau, marciau llifio, staeniau | |
| Pecynnu | Nifer/blwch Wafer | 25 darn y blwch |
Achosion Defnydd
Oherwydd ei hyblygrwydd a'i berfformiad, defnyddir LNOI ar draws nifer o ddiwydiannau:
Ffotoneg:Modiwlyddion cryno, amlblecswyr, a chylchedau ffotonig.
RF/Acwstig:Modiwlyddion acwsto-optig, hidlwyr RF.
Cyfrifiadura Cwantwm:Cymysgwyr amledd anlinellol a generaduron pâr ffoton.
Amddiffyn ac Awyrofod:Gyros optegol colled isel, dyfeisiau symud amledd.
Dyfeisiau Meddygol:Biosynwyryddion optegol a phrobiau signal amledd uchel.
Cwestiynau Cyffredin
C: Pam mae LNOI yn cael ei ffafrio dros SOI mewn systemau optegol?
A:Mae gan LNOI gyfernodau electro-optig uwchraddol ac ystod tryloywder ehangach, gan alluogi perfformiad uwch mewn cylchedau ffotonig.
C: A yw CMP yn orfodol ar ôl rhannu?
A:Ydw. Mae wyneb yr LN sydd wedi'i amlygu yn garw ar ôl sleisio ïonau a rhaid ei sgleinio i fodloni manylebau gradd optegol.
C: Beth yw'r maint wafer mwyaf sydd ar gael?
A:Mae wafferi LNOI masnachol yn bennaf yn 3” a 4”, er bod rhai cyflenwyr yn datblygu amrywiadau 6”.
C: A ellir ailddefnyddio'r haen LN ar ôl ei hollti?
A:Gellir ail-sgleinio ac ailddefnyddio'r grisial sylfaen sawl gwaith, er y gall yr ansawdd ddirywio ar ôl sawl cylch.
C: A yw waferi LNOI yn gydnaws â phrosesu CMOS?
A:Ydyn, maen nhw wedi'u cynllunio i alinio â phrosesau cynhyrchu lled-ddargludyddion confensiynol, yn enwedig pan ddefnyddir swbstradau silicon.
