Cristal de tantalato de litio (LiTaO3) LT de 2 pulgadas/3 pulgadas/4 pulgadas/6 pulgadas. Orientación: Y-42°/36°/108°. Espesor: 250-500 µm.

Descripción breve:

Las obleas de LiTaO₃ constituyen un sistema de materiales piezoeléctricos y ferroeléctricos de gran importancia, con coeficientes piezoeléctricos, estabilidad térmica y propiedades ópticas excepcionales, lo que las hace indispensables para filtros de ondas acústicas superficiales (SAW), resonadores de ondas acústicas de volumen (BAW), moduladores ópticos y detectores infrarrojos. XKH se especializa en la I+D y la producción de obleas de LiTaO₃ de alta calidad, utilizando procesos avanzados de crecimiento de cristales Czochralski (CZ) y epitaxia en fase líquida (LPE) para garantizar una homogeneidad cristalina superior con densidades de defectos inferiores a 100/cm².

XKH suministra obleas de LiTaO₃ de 3, 4 y 6 pulgadas con múltiples orientaciones cristalográficas (corte X, Y y Z), y admite tratamientos personalizados de dopaje (Mg, Zn) y polarización para satisfacer requisitos de aplicación específicos. La constante dieléctrica del material (ε ~ 40-50), su coeficiente piezoeléctrico (d₃₃ ~ 8-10 pC/N) y su temperatura de Curie (~ 600 °C) convierten al LiTaO₃ en el sustrato idóneo para filtros de alta frecuencia y sensores de precisión.

Nuestra fabricación integrada verticalmente abarca el crecimiento de cristales, el corte de obleas, el pulido y la deposición de películas delgadas, con una capacidad de producción mensual superior a 3000 obleas para abastecer a las industrias de comunicaciones 5G, electrónica de consumo, fotónica y defensa. Ofrecemos servicios integrales de consultoría técnica, caracterización de muestras y prototipado de bajo volumen para brindar soluciones optimizadas de LiTaO₃.

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Características

Parámetros técnicos

Nombre	LiTaO3 de grado óptico	Nivel de mesa sonora LiTaO3
Axial	Corte Z +/- 0,2°	Corte Y a 36° / Corte Y a 42° / Corte X(+/- 0,2 °)
Diámetro	76,2 mm +/- 0,3 mm/100 ± 0,2 mm	76,2 mm ± 0,3 mm100 mm ± 0,3 mm o 150 mm ± 0,5 mm
plano de referencia	22 mm +/- 2 mm	22 mm +/- 2 mm32 mm ± 2 mm
Espesor	500 µm ± 5 mm1000 µm ± 5 mm	500 µm ± 20 mm350 µm ± 20 mm
Televisión por satélite	≤ 10 µm	≤ 10 µm
Temperatura de Curie	605 °C +/- 0,7 °C (método DTA)	605 °C ± 3 °C (método DTA)
Calidad de la superficie	Pulido a doble cara	Pulido a doble cara
Bordes achaflanados	redondeo de bordes	redondeo de bordes

Características clave

1. Estructura cristalina y rendimiento eléctrico

· Estabilidad cristalográfica: 100% de predominio del politipo 4H-SiC, cero inclusiones multicristalinas (por ejemplo, 6H/15R), con ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) de la curva de balanceo XRD ≤32,7 arcsec.
• Alta movilidad de portadores: movilidad de electrones de 5400 cm²/V·s (4H-SiC) y movilidad de huecos de 380 cm²/V·s, lo que permite diseños de dispositivos de alta frecuencia.
·Resistencia a la radiación: Soporta irradiación de neutrones de 1 MeV con un umbral de daño por desplazamiento de 1×10¹⁵ n/cm², ideal para aplicaciones aeroespaciales y nucleares.

2. Propiedades térmicas y mecánicas

• Conductividad térmica excepcional: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), el triple que la del silicio, lo que permite un funcionamiento a temperaturas superiores a 200 °C.
· Coeficiente de expansión térmica bajo: CTE de 4,0×10⁻⁶/K (25–1000°C), lo que garantiza la compatibilidad con los envases basados en silicio y minimiza el estrés térmico.

3. Control de defectos y precisión de procesamiento

· Densidad de micropipes: <0,3 cm⁻² (obleas de 8 pulgadas), densidad de dislocación <1.000 cm⁻² (verificado mediante grabado con KOH).
• Calidad de la superficie: Pulida mediante CMP a Ra <0,2 nm, cumpliendo con los requisitos de planitud de grado de litografía EUV.

Aplicaciones clave

Dominio	Escenarios de aplicación	Ventajas técnicas
Comunicaciones ópticas	Láseres 100G/400G, módulos híbridos de fotónica de silicio	Los sustratos semilla de InP permiten una banda prohibida directa (1,34 eV) y heteroepitaxia basada en Si, reduciendo la pérdida de acoplamiento óptico.
Vehículos de nueva energía	Inversores de alto voltaje de 800 V, cargadores a bordo (OBC)	Los sustratos de 4H-SiC soportan >1200 V, reduciendo las pérdidas por conducción en un 50 % y el volumen del sistema en un 40 %.
Comunicaciones 5G	Dispositivos de radiofrecuencia de ondas milimétricas (PA/LNA), amplificadores de potencia para estaciones base	Los sustratos de SiC semi-aislantes (resistividad >10⁵ Ω·cm) permiten la integración pasiva de alta frecuencia (60 GHz+).
Equipos industriales	Sensores de alta temperatura, transformadores de corriente, monitores de reactores nucleares	Los sustratos semilla de InSb (banda prohibida de 0,17 eV) ofrecen una sensibilidad magnética de hasta el 300 % a 10 T.

Obleas de LiTaO₃ - Características clave

1. Rendimiento piezoeléctrico superior

Los elevados coeficientes piezoeléctricos (d₃₃ ~ 8-10 pC/N, K² ~ 0,5 %) permiten el desarrollo de dispositivos SAW/BAW de alta frecuencia con una pérdida de inserción < 1,5 dB para filtros de RF 5G.

• El excelente acoplamiento electromecánico permite diseños de filtros de banda ancha (≥5 %) para aplicaciones sub-6 GHz y de ondas milimétricas.

2. Propiedades ópticas

• Transparencia de banda ancha (transmisión >70% entre 400 y 5000 nm) para moduladores electroópticos con un ancho de banda >40 GHz

La elevada susceptibilidad óptica no lineal (χ⁽²⁾~30pm/V) facilita la generación eficiente de segundo armónico (SHG) en sistemas láser.

3. Estabilidad ambiental

• Su elevada temperatura de Curie (600 °C) mantiene la respuesta piezoeléctrica en entornos de grado automotriz (de -40 °C a 150 °C).

Su inercia química frente a ácidos y álcalis (pH 1-13) garantiza la fiabilidad en aplicaciones de sensores industriales.

4. Capacidades de personalización

• Ingeniería de orientación: corte en X (51°), corte en Y (0°), corte en Z (36°) para respuestas piezoeléctricas a medida.

• Opciones de dopaje: dopado con Mg (resistencia al daño óptico), dopado con Zn (d₃₃ mejorado)

• Acabados superficiales: Pulido para epitaxia (Ra<0,5 nm), metalización ITO/Au

Obleas de LiTaO₃ - Aplicaciones principales

1. Módulos frontales de RF

· Filtros SAW NR 5G (Banda n77/n79) con coeficiente de temperatura de frecuencia (TCF) <|-15ppm/°C|

• Resonadores BAW de banda ultraancha para WiFi 6E/7 (5,925-7,125 GHz)

2. Fotónica integrada

Moduladores Mach-Zehnder de alta velocidad (>100 Gbps) para comunicaciones ópticas coherentes

· Detectores infrarrojos QWIP con longitudes de onda de corte ajustables de 3 a 14 μm

3. Electrónica automotriz

· Sensores de estacionamiento ultrasónicos con frecuencia de funcionamiento >200 kHz

· Transductores piezoeléctricos TPMS que soportan ciclos térmicos de -40 °C a 125 °C

4. Sistemas de defensa

Filtros receptores EW con rechazo fuera de banda >60 dB

· Ventanas IR del buscador de misiles que transmiten radiación MWIR de 3-5 μm

5. Tecnologías emergentes

· Transductores cuánticos optomecánicos para la conversión de microondas a luz óptica

• Matrices PMUT para imágenes de ultrasonido médico (resolución >20MHz)

Obleas de LiTaO₃ - Servicios XKH

1. Gestión de la cadena de suministro

• Procesamiento de lingotes a obleas con un plazo de entrega de 4 semanas para especificaciones estándar.

Producción optimizada en costes que ofrece una ventaja de precio del 10-15% frente a la competencia

2. Soluciones personalizadas

• Corte de obleas con orientación específica: corte en Y de 36° ± 0,5° para un rendimiento óptimo de SAW

• Composiciones dopadas: dopaje con MgO (5 mol%) para aplicaciones ópticas

Servicios de metalización: patrones de electrodos de Cr/Au (100/1000 Å)

3. Soporte técnico

Caracterización del material: curvas de balanceo XRD (FWHM < 0,01°), análisis de superficie AFM

• Simulación de dispositivos: modelado FEM para la optimización del diseño de filtros SAW

Conclusión

Las obleas de LiTaO₃ siguen impulsando avances tecnológicos en comunicaciones de radiofrecuencia, fotónica integrada y sensores para entornos exigentes. La experiencia de XKH en materiales, su precisión de fabricación y su soporte de ingeniería de aplicaciones ayudan a los clientes a superar los retos de diseño en los sistemas electrónicos de última generación.