Oblea LNOI (niobato de litio sobre aislante) Detección de telecomunicaciones Alta electroóptica
Diagrama detallado
Descripción general
Dentro de la caja de la oblea existen ranuras simétricas, cuyas dimensiones son estrictamente uniformes para soportar ambos lados de la oblea. La caja de cristal generalmente está hecha de plástico PP translúcido, resistente a la temperatura, el desgaste y la electricidad estática. Se utilizan aditivos de diferentes colores para distinguir los segmentos del proceso metálico en la producción de semiconductores. Debido al pequeño tamaño de la clave de los semiconductores, la densidad de los patrones y los estrictos requisitos de tamaño de partícula en la producción, es necesario garantizar un entorno limpio para la caja de la oblea y su conexión con la cavidad de reacción de la caja de microambiente de las diferentes máquinas de producción.
Metodología de fabricación
La fabricación de obleas LNOI consta de varios pasos precisos:
Paso 1: Implantación de iones de helioSe introducen iones de helio en un cristal de LN mediante un implantador de iones. Estos iones se alojan a una profundidad específica, formando un plano debilitado que facilitará el desprendimiento de la película.
Paso 2: Formación del sustrato baseUna oblea de silicio o LN independiente se oxida o se recubre con SiO₂ mediante PECVD u oxidación térmica. Su superficie superior se planariza para una unión óptima.
Paso 3: Unión de LN al sustratoEl cristal de LN con implante iónico se invierte y se fija a la oblea base mediante unión directa. En investigación, el benzociclobuteno (BCB) puede utilizarse como adhesivo para simplificar la unión en condiciones menos rigurosas.
Paso 4: Tratamiento térmico y separación de películasEl recocido activa la formación de burbujas a la profundidad implantada, lo que permite separar la película delgada (capa superior de LN) del resto. Se utiliza fuerza mecánica para completar la exfoliación.
Paso 5: Pulido de la superficieSe aplica el pulido químico mecánico (CMP) para alisar la superficie superior del LN, mejorando la calidad óptica y el rendimiento del dispositivo.
Parámetros técnicos
| Material | Óptico Calificación LiNbO3 obleas (blancas) or Negro) | |
| Curie Temperatura | 1142 ± 0,7 ℃ | |
| Corte Ángulo | X/Y/Z, etc. | |
| Diámetro/tamaño | 2”/3”/4” ±0,03 mm | |
| Tol(±) | <0,20 mm ±0,005 mm | |
| Espesor | 0,18～0,5 mm o más | |
| Primario Departamento | 16 mm/22 mm/32 mm | |
| Televisión por cable | <3 μm | |
| Arco | -30 | |
| Urdimbre | <40 μm | |
| Orientación Departamento | Todo disponible | |
| Superficie Tipo | Pulido de una sola cara (SSP)/Pulido de dos caras (DSP) | |
| Pulido lado Ra | <0,5 nm | |
| DAKOTA DEL SUR | 20/10 | |
| Borde Criterios | R=0,2 mm Tipo C or Nariz redondeada | |
| Calidad | Gratis of grietas (burbujas) y inclusiones) | |
| Óptico dopado | Mg/Fe/Zn/MgO etc. para óptico calificación LN obleas por solicitado | |
| Oblea Superficie Criterios | Índice de refracción | No=2,2878/Ne=2,2033 a 632 nm método de acoplador de prisma/longitud de onda. |
| Contaminación, | Ninguno | |
| Partículas c>0,3μ m | <=30 | |
| Rasguño, astillado | Ninguno | |
| Defecto | Sin grietas en los bordes, rayones, marcas de sierra ni manchas. | |
| Embalaje | Cantidad/Caja de obleas | 25 piezas por caja |
Casos de uso
Debido a su versatilidad y rendimiento, LNOI se utiliza en numerosas industrias:
Fotónica:Moduladores compactos, multiplexores y circuitos fotónicos.
RF/Acústica:Moduladores acústico-ópticos, filtros RF.
Computación cuántica:Mezcladores de frecuencia no lineales y generadores de pares de fotones.
Defensa y aeroespacial:Giroscopios ópticos de baja pérdida, dispositivos de desplazamiento de frecuencia.
Dispositivos médicos:Biosensores ópticos y sondas de señales de alta frecuencia.
Preguntas frecuentes
P: ¿Por qué se prefiere LNOI sobre SOI en los sistemas ópticos?
A:LNOI presenta coeficientes electroópticos superiores y un rango de transparencia más amplio, lo que permite un mayor rendimiento en circuitos fotónicos.
P: ¿Es obligatorio el CMP después de la división?
A:Sí. La superficie LN expuesta es rugosa después del corte de iones y debe pulirse para cumplir con las especificaciones de grado óptico.
P: ¿Cuál es el tamaño máximo de oblea disponible?
A:Las obleas LNOI comerciales son principalmente de 3” y 4”, aunque algunos proveedores están desarrollando variantes de 6”.
P: ¿Se puede reutilizar la capa LN después de la división?
A:El cristal base se puede volver a pulir y reutilizar varias veces, aunque la calidad puede degradarse después de varios ciclos.
P: ¿Las obleas LNOI son compatibles con el procesamiento CMOS?
A:Sí, están diseñados para alinearse con los procesos de fabricación de semiconductores convencionales, especialmente cuando se utilizan sustratos de silicio.
