8 அங்குல LNOI (இன்சுலேட்டரில் LiNbO3) ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்களுக்கான வேஃபர் அலை வழிகாட்டிகள் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்
விரிவான வரைபடம்
அறிமுகம்
லித்தியம் நியோபேட் ஆன் இன்சுலேட்டர் (LNOI) வேஃபர்கள் என்பது பல்வேறு மேம்பட்ட ஆப்டிகல் மற்றும் எலக்ட்ரானிக் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு அதிநவீன பொருளாகும். இந்த வேஃபர்கள், அயன் இம்ப்ளான்டேஷன் மற்றும் வேஃபர் பிணைப்பு போன்ற அதிநவீன நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, லித்தியம் நியோபேட்டின் (LiNbO₃) மெல்லிய அடுக்கை ஒரு இன்சுலேடிங் அடி மூலக்கூறுக்கு, பொதுவாக சிலிக்கான் அல்லது மற்றொரு பொருத்தமான பொருளுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. LNOI தொழில்நுட்பம் சிலிக்கான் ஆன் இன்சுலேட்டர் (SOI) வேஃபர் தொழில்நுட்பத்துடன் பல ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கிறது, ஆனால் லித்தியம் நியோபேட்டின் தனித்துவமான ஆப்டிகல் பண்புகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்கிறது, இது அதன் பைசோ எலக்ட்ரிக், பைரோ எலக்ட்ரிக் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஆப்டிகல் பண்புகளுக்கு பெயர் பெற்ற ஒரு பொருள்.
உயர் அதிர்வெண் மற்றும் அதிவேக பயன்பாடுகளில் அவற்றின் சிறந்த செயல்திறன் காரணமாக, ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல், தொலைத்தொடர்பு மற்றும் குவாண்டம் கணினி போன்ற துறைகளில் LNOI வேஃபர்கள் குறிப்பிடத்தக்க கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன. லித்தியம் நியோபேட் மெல்லிய படலத்தின் தடிமன் மீது துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்தும் "ஸ்மார்ட்-கட்" நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வேஃபர்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன, இது பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்குத் தேவையான விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்கிறது.
கொள்கை
LNOI செதில்களை உருவாக்கும் செயல்முறை ஒரு பெரிய லித்தியம் நியோபேட் படிகத்துடன் தொடங்குகிறது. படிகம் அயனி பொருத்துதலுக்கு உட்படுகிறது, அங்கு உயர் ஆற்றல் கொண்ட ஹீலியம் அயனிகள் லித்தியம் நியோபேட் படிகத்தின் மேற்பரப்பில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அயனிகள் படிகத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு ஊடுருவி படிக அமைப்பை சீர்குலைத்து, ஒரு உடையக்கூடிய தளத்தை உருவாக்குகின்றன, பின்னர் படிகத்தை மெல்லிய அடுக்குகளாகப் பிரிக்கப் பயன்படுத்தலாம். ஹீலியம் அயனிகளின் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் பொருத்துதலின் ஆழத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது இறுதி லித்தியம் நியோபேட் அடுக்கின் தடிமனை நேரடியாக பாதிக்கிறது.
அயனி பொருத்தலுக்குப் பிறகு, லித்தியம் நியோபேட் படிகம் வேஃபர் பிணைப்பு எனப்படும் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு அடி மூலக்கூறுடன் பிணைக்கப்படுகிறது. பிணைப்பு செயல்முறை பொதுவாக நேரடி பிணைப்பு முறையைப் பயன்படுத்துகிறது, அங்கு இரண்டு மேற்பரப்புகள் (அயன்-பொருத்தப்பட்ட லித்தியம் நியோபேட் படிகம் மற்றும் அடி மூலக்கூறு) அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் ஒன்றாக அழுத்தப்பட்டு வலுவான பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன. சில சந்தர்ப்பங்களில், பென்சோசைக்ளோபியூட்டீன் (BCB) போன்ற பிசின் பொருள் கூடுதல் ஆதரவுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
பிணைப்பைத் தொடர்ந்து, அயனி பொருத்துதலால் ஏற்படும் எந்தவொரு சேதத்தையும் சரிசெய்யவும், அடுக்குகளுக்கு இடையிலான பிணைப்பை மேம்படுத்தவும் வேஃபர் ஒரு அனீலிங் செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. அனீலிங் செயல்முறை மெல்லிய லித்தியம் நியோபேட் அடுக்கை அசல் படிகத்திலிருந்து பிரிக்க உதவுகிறது, இதனால் சாதன உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தக்கூடிய மெல்லிய, உயர்தர லித்தியம் நியோபேட் அடுக்கை விட்டுச்செல்கிறது.
விவரக்குறிப்புகள்
LNOI வேஃபர்கள் உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றின் பொருத்தத்தை உறுதி செய்யும் பல முக்கியமான விவரக்குறிப்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:
பொருள் விவரக்குறிப்புகள்
| பொருள் | விவரக்குறிப்புகள் |
| பொருள் | ஒரேவிதமான: LiNbO3 |
| பொருள் தரம் | குமிழ்கள் அல்லது சேர்த்தல்கள் <100μm |
| நோக்குநிலை | Y-கட் ±0.2° |
| அடர்த்தி | 4.65 கிராம்/செ.மீ³ |
| கியூரி வெப்பநிலை | 1142 ±1°C வெப்பநிலை |
| வெளிப்படைத்தன்மை | 450-700 நானோமீட்டர் வரம்பில் >95% (10 மிமீ தடிமன்) |
உற்பத்தி விவரக்குறிப்புகள்
| அளவுரு | விவரக்குறிப்பு |
| விட்டம் | 150 மிமீ ± 0.2 மிமீ |
| தடிமன் | 350 μm ±10 μm |
| தட்டையானது | <1.3 μm |
| மொத்த தடிமன் மாறுபாடு (TTV) | 150 மிமீ வேஃபரில் <70 μm வளைவு |
| உள்ளூர் தடிமன் மாறுபாடு (LTV) | 150 மிமீ வேஃபரில் <70 μm |
| கரடுமுரடான தன்மை | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS மதிப்பு) |
| மேற்பரப்பு தரம் | 40-20 |
| துகள்கள் (நீக்க முடியாதவை) | 100-200 μm ≤3 துகள்கள் |
| சிப்ஸ் | <300 μm (முழு வேஃபர், விலக்கு மண்டலம் இல்லை) |
| விரிசல்கள் | விரிசல்கள் இல்லை (முழு வேஃபர்) |
| மாசுபாடு | நீக்க முடியாத கறைகள் இல்லை (முழு வேஃபர்) |
| இணைநிலை | <30 ஆர்க்செகண்டுகள் |
| திசைக் குறிப்புத் தளம் (X-அச்சு) | 47 ±2 மிமீ |
பயன்பாடுகள்
LNOI வேஃபர்கள் அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக, குறிப்பாக ஃபோட்டானிக்ஸ், தொலைத்தொடர்பு மற்றும் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்கள் ஆகிய துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சில முக்கிய பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல்:LNOI வேஃபர்கள் ஒருங்கிணைந்த ஆப்டிகல் சுற்றுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அவை மாடுலேட்டர்கள், அலை வழிகாட்டிகள் மற்றும் ரெசனேட்டர்கள் போன்ற உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஃபோட்டானிக் சாதனங்களை செயல்படுத்துகின்றன. லித்தியம் நியோபேட்டின் உயர் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள் திறமையான ஒளி கையாளுதல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது ஒரு சிறந்த தேர்வாக அமைகிறது.
தொலைத்தொடர்பு:LNOI வேஃபர்கள் ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இவை ஃபைபர் ஆப்டிக் நெட்வொர்க்குகள் உட்பட அதிவேக தொடர்பு அமைப்புகளில் அத்தியாவசிய கூறுகளாகும். அதிக அதிர்வெண்களில் ஒளியை மாற்றியமைக்கும் திறன் LNOI வேஃபர்களை நவீன தொலைத்தொடர்பு அமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.
குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்:குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களில், குவாண்டம் கணினிகள் மற்றும் குவாண்டம் தொடர்பு அமைப்புகளுக்கான கூறுகளை உருவாக்க LNOI வேஃபர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. LNOI இன் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள் சிக்கலான ஃபோட்டான் ஜோடிகளை உருவாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை குவாண்டம் விசை விநியோகம் மற்றும் குவாண்டம் குறியாக்கவியலுக்கு முக்கியமானவை.
சென்சார்கள்:LNOI வேஃபர்கள் பல்வேறு உணர்திறன் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றில் ஆப்டிகல் மற்றும் ஒலி உணரிகள் அடங்கும். ஒளி மற்றும் ஒலி இரண்டுடனும் தொடர்பு கொள்ளும் அவற்றின் திறன், பல்வேறு வகையான உணர்திறன் தொழில்நுட்பங்களுக்கு அவற்றை பல்துறை திறன் கொண்டதாக ஆக்குகிறது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
Q:LNOI தொழில்நுட்பம் என்றால் என்ன?
A:LNOI தொழில்நுட்பம் ஒரு மெல்லிய லித்தியம் நியோபேட் படலத்தை ஒரு மின்கடத்தா அடி மூலக்கூறுக்கு, பொதுவாக சிலிக்கான் மீது மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது. இந்த தொழில்நுட்பம் லித்தியம் நியோபேட்டின் தனித்துவமான பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது, அதாவது அதன் உயர் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பண்புகள், பைசோ மின்சாரம் மற்றும் பைரோ மின்சாரம், இது ஒருங்கிணைந்த ஒளியியல் மற்றும் தொலைத்தொடர்புக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
Q:LNOI மற்றும் SOI வேஃபர்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு என்ன?
A:LNOI மற்றும் SOI செதில்கள் இரண்டும் ஒரே மாதிரியானவை, ஏனெனில் அவை ஒரு அடி மூலக்கூறுடன் பிணைக்கப்பட்ட மெல்லிய அடுக்கைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், LNOI செதில்கள் லித்தியம் நியோபேட்டை மெல்லிய படலப் பொருளாகப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் SOI செதில்கள் சிலிக்கானைப் பயன்படுத்துகின்றன. முக்கிய வேறுபாடு மெல்லிய படலப் பொருளின் பண்புகளில் உள்ளது, LNOI உயர்ந்த ஒளியியல் மற்றும் பைசோ எலக்ட்ரிக் பண்புகளை வழங்குகிறது.
Q:LNOI வேஃபர்களைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் என்ன?
A:LNOI வேஃபர்களின் முக்கிய நன்மைகள் அவற்றின் சிறந்த ஒளியியல் பண்புகள், உயர் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் குணகங்கள் மற்றும் அவற்றின் இயந்திர வலிமை ஆகியவை அடங்கும். இந்த பண்புகள் LNOI வேஃபர்களை அதிவேக, உயர் அதிர்வெண் மற்றும் குவாண்டம் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன.
Q:குவாண்டம் பயன்பாடுகளுக்கு LNOI வேஃபர்களைப் பயன்படுத்த முடியுமா?
A:ஆம், LNOI வேஃபர்கள் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை சிக்கலான ஃபோட்டான் ஜோடிகளை உருவாக்கும் திறன் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த ஃபோட்டானிக்ஸுடன் அவற்றின் இணக்கத்தன்மை காரணமாகும். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங், தகவல் தொடர்பு மற்றும் குறியாக்கவியலில் பயன்பாடுகளுக்கு இந்தப் பண்புகள் மிக முக்கியமானவை.
Q:LNOI படலங்களின் வழக்கமான தடிமன் என்ன?
A:LNOI படலங்கள் பொதுவாக குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்து சில நூறு நானோமீட்டர்கள் முதல் பல மைக்ரோமீட்டர்கள் வரை தடிமன் கொண்டவை. அயன் பொருத்துதல் செயல்முறையின் போது தடிமன் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.
