5G/6G холбооны системд зориулсан Mg-холилттой LiNbO₃ гулдмай 45°Z-64°Y-чиглэлтэй чиглэл

5G/6G холбооны системд зориулсан Mg-холилттой LiNbO₃ гулдмай 45°Z-64°Y-чимэглэсэн чиглэлүүд Онцлох зураг

Товч тайлбар:

LiNbO3 ембүү (Литийн ниобатын болор ембүү) нь дэвшилтэт оптоэлектроник болон квант технологийн гол тулгуур материал бөгөөд онцгой электро-оптик коэффициент (γ₃₃= 30.9 pm/V), өргөн тунгалаг байдлын хүрээ (400–5,200 нм), өндөр Кюри температур (1210°C)-аараа алдартай. Уламжлалт цахиур дээр суурилсан материалаас ялгаатай нь LiNbO3 ембүү нь өндөр давтамжийн дохио боловсруулах, том диафрагмын долгион хөтлөгч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь тэдгээрийг 5G/6G харилцаа холбоо, квант фотоник, үйлдвэрлэлийн мэдрэгчид зайлшгүй шаардлагатай болгодог. Гетероген интеграцчлал (жишээ нь, Si дээр суурилсан нийлмэл вафли) болон согогийг бууруулах (жишээ нь, Mg хольц) чиглэлээр гарсан сүүлийн үеийн дэвшил нь өндөр температурын (>400°C) мэдрэгч болон цацраг туяагаар хатуурсан сансрын систем зэрэг эрс тэс орчинд хэрэглэх боломжийг улам өргөжүүлсэн.

Бидэнд имэйл илгээх

Онцлог шинж чанарууд

Техникийн үзүүлэлтүүд

Кристал бүтэц	Зургаан өнцөгт
Торны тогтмол	a = 5.154 Å c = 13.783 Å
Mp	1650°C
Нягтрал	7.45 г / см3
Кюригийн температур	610°C
Хатуулаг	5.5 - 6 Мох
Дулааны тэлэлтийн коэффициент	aa = 1.61 x 10 -6 / k ac = 4.1 x 10 -6 / k
Эсэргүүцэл	1015 Вм
Диэлектрик ди ...	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Өнгө	Өнгөгүй
Олон төрлийн хүрээгээр дамжуулан	0.4 ~ 5.0 мкм
Хугарлын индекс	үгүй = 2.176 ne = 2.180 @ 633 нм

Техникийн гол шинж чанарууд

LiNbO3 Ingot нь дараах давуу талуудтай:

1. Цахилгаан оптик гүйцэтгэл:

Өндөр шугаман бус коэффициент: d₃₃= 34.4 pm/V нь тохируулж болох хэт улаан туяаны эх үүсвэрүүдэд үр ашигтай хоёрдогч гармоник үүсэлт (SHG) болон оптик параметрийн хэлбэлзэл (OPO)-г идэвхжүүлдэг.

Өргөн зурвасын дамжуулалт: Харагдах спектрт хамгийн бага шингээлт (1550 нм-д α < 0.1 дБ/см), C зурвасын оптик өсгөгч болон квант давтамжийн хөрвүүлэлтэд чухал ач холбогдолтой.

2. Механик ба дулааны бат бөх чанар:

Бага дулааны тэлэлт: CTE = 14.4×10⁻⁶/K (а тэнхлэг), эрлийз фотоник хэлхээнд цахиурын суурьтай нийцтэй байдлыг хангадаг.

Өндөр пьезоэлектрик хариу үйлдэл: g₃₃> 20 мВ/м, 5G мм долгионы систем дэх гадаргуугийн акустик долгион (SAW) шүүлтүүрт тохиромжтой.

3. Согог хяналт:

Микро хоолойн нягтрал: <0.1 см⁻² (8 инчийн гулдмай), синхротрон рентген дифракцийн аргаар баталгаажуулсан.

Цацрагийн эсэргүүцэл: 100 кВ/см цахилгаан талбайн дор торны хамгийн бага гажуудал, сансар судлалын зэрэглэлийн туршилтаар баталгаажсан.

Стратегийн хэрэглээ

LiNbO3 Ingot нь хамгийн сүүлийн үеийн салбаруудад инновацийг бий болгодог:

1. Квант Фотоник:

Дан фотоны эх үүсвэрүүд: Шугаман бус доош хөрвүүлэлтийг ашиглан LiNbO3 нь квант түлхүүрийн тархалтын (QKD) системүүдэд орооцолдсон фотоны хос үүсгэх боломжийг олгодог.

Квант санах ой: Er³⁺-холимогтой утастай интеграцчилал нь 1530 нм долгионы уртад 30%-ийн хадгалах үр ашгийг хүртдэг бөгөөд энэ нь алсын зайн квант сүлжээнд чухал ач холбогдолтой юм.

2. Оптоэлектроник системүүд:

Өндөр хурдны модуляторууд: X-cut LiNbO3 нь 40 GHz зурвасын өргөнийг <1 дБ оруулгын алдагдалтайгаар хангаж, 400G оптик дамжуулагч дахь LiTaO3-аас илүү гүйцэтгэлтэй.

Лазерын давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх: Mg-д хольсон LiNbO3 (6%-ийн босго) нь фоторефракцийн гэмтлийг бууруулж, LiDAR системд 1064 нм → 532 нм тогтвортой хувиргалтыг бий болгодог.

3. Аж үйлдвэрийн мэдрэгч:

Өндөр температурын даралтын мэдрэгч: Газрын тос/хий дамжуулах хоолойн хяналтад пьезоэлектрик резонансыг ашиглан 600°C-д тасралтгүй ажилладаг.

Гүйдлийн трансформаторууд: Fe/Mg-ийн хамтарсан хольц нь ухаалаг сүлжээний хэрэглээнд мэдрэг чанарыг (0.1% FS) нэмэгдүүлдэг.

XKH Үйлчилгээ ба Шийдэл

Манай LiNbO3 ембүүгийн үйлчилгээг өргөтгөх боломжтой байдал болон нарийвчлалын үүднээс зохион бүтээсэн болно:

1. Захиалгат үйлдвэрлэл:

Хэмжээний сонголтууд: X/Y/Z болон 42°Y өнцгөөр зүсэгдсэн геометр бүхий 3–8 инчийн гулдмай, ±0.01° өнцгийн хүлцэл.

Допингийн хяналт: Фоторефрактив эсэргүүцлийг оновчтой болгохын тулд Чохралскийн аргаар (концентрацийн хязгаар 10¹⁶–10¹⁹ см⁻³) Fe/Mg-ийг хамтарсан допингийн аргаар хийнэ.

2. Дэвшилтэт боловсруулалт:

Олон төрлийн интеграци: Өндөр давтамжийн SAW шүүлтүүрт зориулсан 8.78 Вт/м·К хүртэл дулаан дамжуулах чадвартай Si-LN нийлмэл вафли (300–600 нм зузаантай).

Долгион хөтлүүр үйлдвэрлэх: Протон солилцоо (PE) болон урвуу протон солилцоо (RPE) аргууд нь 40 GHz электро-оптик модуляторуудад зориулсан субмикрон долгион хөтлүүр (Δn >0.7) гаргана.

3. Чанарын баталгаа:

Төгсгөл хүртэлх туршилт: Раман спектроскопи (политипийн баталгаажуулалт), XRD (талст чанар) болон AFM (гадаргуугийн морфологи) нь MIL-PRF-4520J болон JEDEC-033 стандартын нийцлийг баталгаажуулдаг.

Дэлхийн ложистик: Температурын хяналттай тээвэрлэлт (±0.5°C) болон Ази, Номхон далайн бүс нутаг, Европ, Хойд Америк даяар 48 цагийн яаралтай хүргэлт.

Өрсөлдөөний давуу талууд

1. Зардлын үр ашиг: 8 инчийн гулдмай нь 4 инчийн хувилбаруудтай харьцуулахад материалын хаягдлыг 30%-иар бууруулж, нэгж тутамд ногдох зардлыг 18%-иар бууруулдаг.

2. Гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд:

SAW шүүлтүүрийн зурвасын өргөн: >1.28 GHz (LiTaO3-ийн хувьд 0.8 GHz-тэй харьцуулахад), 5G мм долгионы зурвасын хувьд чухал ач холбогдолтой.

Дулааны мөчлөг: Автомашины LiDAR туршилтаар баталгаажсан, -200–500°C мөчлөгт <0.05% гажуудалтайгаар тэсвэрлэдэг.

1. Тогтвортой байдал: Дахин боловсруулах боломжтой боловсруулалтын аргууд нь усны хэрэглээг 40%, эрчим хүчний хэрэглээг 25% бууруулдаг.

Дүгнэлт

LiNbO3 Ingot нь дараагийн үеийн оптоэлектроникийн хувьд хамгийн тохиромжтой материал хэвээр байгаа бөгөөд хосгүй электро-оптик гүйцэтгэлийг үйлдвэрлэлийн түвшний найдвартай байдалтай хослуулсан. Квант тооцооллоос эхлээд 6G харилцаа холбоо хүртэл олон талт байдал, өргөтгөх боломжтой байдал нь ирээдүйн технологийн чухал хүчин зүйл болж байна. Таны хэрэглээний хэрэгцээнд тохирсон хамгийн сүүлийн үеийн допинг, согогийг бууруулах, олон төрлийн интеграцийн шийдлүүдийг ашиглахын тулд бидэнтэй хамтран ажиллана уу.