LT ličio tantalato (LiTaO3) kristalas, 2 colių / 3 colių / 4 colių / 6 colių, orientacija: Y-42° / 36° / 108°, storis: 250–500 μm.
Techniniai parametrai
Vardas | Optinės klasės LiTaO3 | Garso lygio lentelė LiTaO3 |
Ašinis | Z pjūvis + / - 0,2 ° | 36° Y pjūvis / 42° Y pjūvis / X pjūvis(+ / - 0,2°) |
Skersmuo | 76,2 mm + / - 0,3 mm/100 ± 0,2 mm | 76,2 mm +/- 0,3 mm100 mm +/- 0,3 mm arba 150 ± 0,5 mm |
Nulinė plokštuma | 22 mm +/- 2 mm | 22 mm +/- 2 mm32 mm +/- 2 mm |
Storis | 500 µm +/- 5 mm1000 µm +/- 5 mm | 500 µm +/- 20 mm350 µm +/- 20 mm |
TTV | ≤ 10 µm | ≤ 10 µm |
Kiurio temperatūra | 605 °C +/- 0,7 °C (DTA metodas) | 605 °C + / -3 °C (DTA metodas |
Paviršiaus kokybė | Dvipusis poliravimas | Dvipusis poliravimas |
Nupjauti kraštai | kraštų apvalinimas | kraštų apvalinimas |
Pagrindinės charakteristikos
1. Kristalų struktūra ir elektrinės charakteristikos
· Kristalografinis stabilumas: 100 % 4H-SiC politipo dominavimas, nulis daugiakristalinių intarpų (pvz., 6H/15R), o XRD siūbavimo kreivės plotis ties puse maksimumo (FWHM) yra ≤32,7 arks.
· Didelis krūvininkų judrumas: elektronų judrumas – 5 400 cm²/V·s (4H-SiC), o skylių judrumas – 380 cm²/V·s, todėl galima projektuoti aukšto dažnio įtaisus.
· Atsparumas spinduliuotei: atlaiko 1 MeV neutronų spinduliuotę, kurios poslinkio pažeidimo riba yra 1 × 10¹⁵ n/cm², idealiai tinka aviacijos ir kosmoso bei branduolinėms reikmėms.
2.Terminės ir mechaninės savybės
· Išskirtinis šilumos laidumas: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), tris kartus didesnis nei silicio, palaiko veikimą aukštesnėje nei 200 °C temperatūroje.
· Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas: CTE 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), užtikrinantis suderinamumą su silicio pagrindu pagamintomis pakuotėmis ir sumažinantis šiluminį įtempį.
3. Defektų kontrolė ir apdorojimo tikslumas
· Mikrovamzdžio tankis: <0,3 cm⁻² (8 colių plokštelės), dislokacijų tankis <1 000 cm⁻² (patvirtinta KOH ėsdinimu).
· Paviršiaus kokybė: CMP poliravimas iki Ra <0,2 nm, atitinkantis EUV litografijos lygio lygumo reikalavimus.
Pagrindinės programos
Domenas | Taikymo scenarijai | Techniniai privalumai |
Optinės komunikacijos | 100G/400G lazeriai, silicio fotonikos hibridiniai moduliai | InP sėklų substratai įgalina tiesioginę draustminę juostą (1,34 eV) ir Si pagrindu pagamintą heteroepitaksiją, sumažindami optinius sujungimo nuostolius. |
Naujos energijos transporto priemonės | 800 V aukštos įtampos keitikliai, borto įkrovikliai (OBC) | 4H-SiC substratai atlaiko >1200 V įtampą, sumažindami laidumo nuostolius 50 %, o sistemos tūrį – 40 %. |
5G ryšys | Milimetrinių bangų radijo dažnių įtaisai (PA/LNA), bazinių stočių galios stiprintuvai | Pusiau izoliuojantys SiC pagrindai (varža >10⁵ Ω·cm) leidžia naudoti pasyviąją aukšto dažnio (60 GHz+) integraciją. |
Pramoninė įranga | Aukštos temperatūros jutikliai, srovės transformatoriai, branduolinių reaktorių monitoriai | „InSb“ užuomazgų substratai (0,17 eV draudžiamasis tarpas) pasižymi iki 300 % magnetiniu jautrumu esant 10 T įtampai. |
LiTaO₃ plokštelės – pagrindinės charakteristikos
1. Geresnis pjezoelektrinis našumas
· Dideli pjezoelektriniai koeficientai (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5 %) leidžia naudoti aukšto dažnio SAW/BAW įrenginius, kurių įterpties nuostoliai yra <1,5 dB, 5G RF filtrams.
· Puikus elektromechaninis sujungimas palaiko plataus dažnių juostos pločio (≥5 %) filtrų konstrukcijas, skirtas sub-6 GHz ir mmWave taikymams
2. Optinės savybės
· Plačiajuosčio ryšio skaidrumas (>70 % pralaidumas nuo 400 iki 5000 nm), skirtas elektrooptiniams moduliatoriams, pasiekiantiems >40 GHz pralaidumą
· Stiprus netiesinis optinis jautrumas (χ⁽²⁾~30pm/V) palengvina efektyvią antrosios harmonikos generavimą (SHG) lazerinėse sistemose
3. Aplinkos stabilumas
· Aukšta Kiuri temperatūra (600 °C) išlaiko pjezoelektrinį atsaką automobilių klasės (-40 °C iki 150 °C) aplinkoje
· Cheminis inertiškumas rūgštims / šarmams (pH1-13) užtikrina patikimumą pramoninių jutiklių taikymuose
4. Pritaikymo galimybės
· Orientacijos inžinerija: X pjūvis (51°), Y pjūvis (0°), Z pjūvis (36°), pritaikytas pjezoelektrinėms reakcijoms
· Legiravimo parinktys: Mg legiruotas (atsparumas optiniams pažeidimams), Zn legiruotas (patobulintas d₃₃)
· Paviršiaus apdaila: epitaksinis poliravimas (Ra<0,5 nm), ITO/Au metalizavimas
LiTaO₃ plokštelės – pagrindinės taikymo sritys
1. RF priekiniai moduliai
· 5G NR SAW filtrai (n77/n79 diapazonas) su temperatūros dažnio koeficientu (TCF) <|-15 ppm/°C|
· Itin plačiajuosčiai BAW rezonatoriai, skirti „WiFi 6E/7“ (5,925–7,125 GHz) tinklui
2. Integruota fotonika
· Didelės spartos Macho-Zehnderio moduliatoriai (>100 Gbps) koherentiniam optiniam ryšiui
· QWIP infraraudonųjų spindulių detektoriai, kurių ribiniai bangos ilgiai reguliuojami nuo 3 iki 14 μm
3. Automobilių elektronika
· Ultragarsiniai parkavimo jutikliai, kurių veikimo dažnis >200 kHz
· TPMS pjezoelektriniai keitikliai, atlaikantys terminius ciklus nuo -40 °C iki 125 °C
4. Gynybos sistemos
· EW imtuvo filtrai su >60 dB už juostos ribų slopinimu
· Raketų ieškiklio IR langai, praleidžiantys 3–5 μm MWIR spinduliuotę
5. Naujos technologijos
· Optomechaniniai kvantiniai keitikliai mikrobangų ir optinių bangų konvertavimui
· PMUT matricos medicininiam ultragarsiniam vaizdavimui (>20 MHz skiriamoji geba)
LiTaO₃ plokštelės - XKH paslaugos
1. Tiekimo grandinės valdymas
· „Nuo plokštelės iki plokštelės“ apdorojimas su 4 savaičių standartinių specifikacijų įvykdymo laiku
· Sąnaudų požiūriu optimizuota gamyba, suteikianti 10–15 % kainos pranašumą, palyginti su konkurentais
2. Individualūs sprendimai
· Specifinė orientacija: 36°±0,5° Y formos pjūvis optimaliam pjūklo našumui
· Legiruotos kompozicijos: MgO (5 mol. %) legiravimas optinėms reikmėms
Metalizavimo paslaugos: Cr/Au (100/1000 Å) elektrodų modeliavimas
3. Techninė pagalba
· Medžiagos apibūdinimas: XRD siūbavimo kreivės (FWHM < 0,01°), AFM paviršiaus analizė
· Įrenginio modeliavimas: FEM modeliavimas SAW filtro konstrukcijos optimizavimui
Išvada
LiTaO₃ plokštelės ir toliau skatina technologinę pažangą radijo dažnių ryšio, integruotos fotonikos ir atšiaurių aplinkos jutiklių srityse. „XKH“ medžiagų patirtis, gamybos tikslumas ir taikomųjų technologijų palaikymas padeda klientams įveikti projektavimo iššūkius, susijusius su naujos kartos elektroninėmis sistemomis.


