LNOI

معرفی کنید

کریستال های LiNbO3 به طور گسترده ای به عنوان دو برابر کننده فرکانس برای طول موج > 1um و نوسان کننده های پارامتریک نوری (OPOs) که در 1064 nm پمپاژ می شوند و همچنین دستگاه های شبه فاز (QPM) استفاده می شود.به دلیل ضریب های بزرگ Elector-Optic (E-O) و Acousto-Optic (A-O)، کریستال LiNbO3 رایج ترین ماده مورد استفاده برای سلول های Pockel، سوئیچ های Q و مدولاتورهای فاز، بستر موجگرد و وافرهای موج صوتی سطحی (SAW) و غیره است.

تجربه فراوان ما در رشد و تولید انبوه برای لیتیوم نیوبات درجه نوری در هر دو بول و وافره. ما مجهز به امکانات پیشرفته در کریستال رشد، برش، وافره,تمام محصولات آماده در آزمون های کیری دمایی و بازرسی QC عبور می کنند.و همچنین تحت تمیز کردن سطحی دقیق و کنترل سطح نیز.

مشخصات

دارايي

تولید لیتیوم نیوبات بر روی گچ های عایق کننده (LNOI) شامل یک سری مراحل پیچیده است که علوم مواد و تکنیک های پیشرفته ساخت را ترکیب می کند.هدف این فرآیند ایجاد یک، یک فیلم لیتیوم نیوبات (LiNbO3) با کیفیت بالا به یک زیربنای عایق مانند سیلیکون یا خود لیتیوم نیوبات متصل می شود. در زیر توضیح دقیق فرآیند است:

مرحله ۱: کاشت یون

اولین مرحله در تولید وافرهای LNOI شامل کاشت یون است. یک کریستال لیتیوم نیوبات عمده تحت یون های هیلیوم (He) با انرژی بالا است که به سطح آن تزریق می شود.دستگاه کاشت يون ها يون هاي هليوم رو تسريع ميکنه، که به کریستال نیوبات لیتیوم تا عمق مشخصی نفوذ می کنند.

انرژی یون های هلیوم به دقت کنترل می شود تا به عمق مورد نظر در کریستال برسد.که باعث اختلال اتمی می شود که منجر به تشکیل یک هواپیما ضعیف می شود، که به عنوان "طبقه کاشت" شناخته می شود. این لایه در نهایت به کریستال اجازه می دهد تا به دو لایه متمایز تقسیم شود،که در آن لایه بالای (به عنوان لایه A شناخته می شود) فیلم نازک لیتیوم نیوبات مورد نیاز برای LNOI می شود..

ضخامت این فیلم نازک به طور مستقیم تحت تاثیر عمق کاشت قرار می گیرد که توسط انرژی یون های هلیوم کنترل می شود. یون ها در رابط توزیع گاوس را تشکیل می دهند،که برای تضمین یکنواخت بودن فیلم نهایی بسیار مهم است..

مرحله ۲: آماده سازی بستر

هنگامی که فرآیند کاشت یون تکمیل شود، مرحله بعدی آماده سازی بستر است که فیلم نازک لیتیوم نیوبات را پشتیبانی می کند.مواد متداول بستر شامل سیلیکون (Si) یا نیوبات لیتیوم (LN) خود است.بستر باید پشتیبانی مکانیکی از فیلم نازک را فراهم کند و ثبات طولانی مدت را در مراحل پردازش بعدی تضمین کند.

برای آماده کردن بستر، a SiO₂ (silicon dioxide) insulating layer is typically deposited onto the surface of the silicon substrate using techniques such as thermal oxidation or PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)این لایه به عنوان محیط عایق بین فیلم لیتیوم نیوبات و بستر سیلیکون عمل می کند. در برخی موارد اگر لایه SiO2 به اندازه کافی صاف نباشد،یک فرآیند پولیش شیمیایی مکانیکی (CMP) برای اطمینان از یکنواخت بودن سطح و آماده شدن برای فرآیند چسبندگی اعمال می شود..

مرحله سوم: پیوند فیلم نازک

پس از آماده سازی بستر، مرحله بعدی پیوند فیلم نازک لیتیوم نیوبات (طبقه A) به بستر است. کریستال لیتیوم نیوبات، پس از کاشت یون،180 درجه برگردانده و روی بستر آماده قرار داده می شود.فرآیند پیوند به طور معمول با استفاده از تکنیک پیوند وافر انجام می شود.

در پیوند وافر، هر دو کریستال نیوبات لیتیوم و بستر تحت فشار و دمای بالا قرار می گیرند، که باعث می شود دو سطح به شدت به هم چسبند.فرآیند اتصال مستقیم معمولاً نیازی به مواد چسبنده نداردبرای اهداف تحقیقاتی، بنزوسیکلوبوتن (BCB) می تواند به عنوان یک ماده اتصال بین المللی برای ارائه پشتیبانی اضافی استفاده شود.اگرچه به دلیل ثبات طولانی مدت محدود آن معمولاً در تولید تجاری استفاده نمی شود.

مرحله ۴: آنلی و جدا کردن لایه ها

پس از فرآیند اتصال، وافره متصل شده تحت یک درمان انیلاینگ قرار می گیرد. انیلاینگ برای بهبود قدرت پیوند بین لایه نیوبات لیتیوم و بستر بسیار مهم است.و همچنین برای ترمیم هر گونه آسیب ناشی از فرآیند کاشت یون.

در طول گرم کردن، وافرهای بسته شده به دمای خاصی گرم می شوند و برای مدت معینی در آن دمای حرارت نگهداری می شوند.این فرآیند نه تنها پیوند های رابط را تقویت می کند بلکه باعث تشکیل حباب های کوچک در لایه ایون شده می شوداین حباب ها به تدریج باعث جدا شدن لایه نیوبات لیتیوم (Layer A) از کریستال اصلی لیتیوم نیوبات (Layer B) می شوند.

هنگامی که جدایی اتفاق می افتد، از ابزارهای مکانیکی برای جدا کردن دو لایه استفاده می شود، و یک فیلم نازک و با کیفیت لیتیوم نیوبات (Layer A) را بر روی بستر باقی می گذارد.درجه حرارت به تدریج به درجه حرارت اتاق کاهش می یابد، به اتمام رساندن فرآیند گرم کردن و جدا کردن لایه ها.

مرحله پنجم: CMP Planarization

پس از جدا شدن لایه نیوبات لیتیوم، سطح وافر LNOI به طور معمول خشن و نابرابر است.وافر از یک فرآیند نهایی پولیش شیمیایی مکانیکی (CMP) عبور می کند.. CMP سطح وافر را صاف می کند، هر گونه خشکی باقی مانده را از بین می برد و اطمینان حاصل می کند که فیلم نازک مسطح است.

فرآیند CMP برای به دست آوردن یک پایان با کیفیت بالا در وفر ضروری است، که برای ساخت دستگاه بعدی حیاتی است. سطح به سطح بسیار ظریف شیک می شود،اغلب با خشکی (Rq) کمتر از 0.5 nm که با میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) اندازه گیری شده است.

کاربردهای وافر LNOI