ʻO ka Wafer LNOI 8 ʻīniha (LiNbO3 ma ka Insulator) no nā Modulator Optical Waveguides Integrated Circuits
Kiʻikuhi kikoʻī
Hoʻolauna
ʻO nā wafers Lithium Niobate on Insulator (LNOI) kahi mea ʻoi loa i hoʻohana ʻia i nā noi optical a me nā uila holomua. Hana ʻia kēia mau wafers ma ka hoʻoili ʻana i kahi papa lahilahi o ka lithium niobate (LiNbO₃) ma luna o kahi substrate insulating, ʻo ia hoʻi ka silicon a i ʻole kekahi mea kūpono ʻē aʻe, me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana akamai e like me ka ion implantation a me ka wafer bonding. He nui nā ʻano like o ka ʻenehana LNOI me ka ʻenehana wafer Silicon on Insulator (SOI) akā hoʻohana i nā waiwai optical kū hoʻokahi o ka lithium niobate, kahi mea i ʻike ʻia no kona piezoelectric, pyroelectric, a me nā ʻano optical nonlinear.
Ua loaʻa i nā wafers LNOI ka nānā nui ʻia ma nā kahua e like me nā optics i hoʻohui ʻia, nā kelepona, a me ka helu quantum ma muli o kā lākou hana kiʻekiʻe loa i nā noi alapine kiʻekiʻe a me ka wikiwiki. Hana ʻia nā wafers me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano hana "Smart-cut", e hiki ai ke kaohi pololei i ka mānoanoa o ka ʻili lahilahi lithium niobate, e hōʻoiaʻiʻo ana e hoʻokō nā wafers i nā kikoʻī e pono ai no nā noi like ʻole.
Kumumanaʻo
Hoʻomaka ke kaʻina hana o ka hana ʻana i nā wafers LNOI me kahi kristal lithium niobate nui. Hoʻokomo ʻia ka kristal ion, kahi e hoʻokomo ʻia ai nā ion helium ikehu kiʻekiʻe i loko o ka ʻili o ka kristal lithium niobate. Hoʻokomo kēia mau ion i loko o ke kristal i kahi hohonu kikoʻī a hoʻopilikia i ke ʻano kristal, e hana ana i kahi mokulele palupalu e hiki ke hoʻohana ʻia ma hope e hoʻokaʻawale i ke kristal i nā papa lahilahi. ʻO ka ikehu kikoʻī o nā ion helium e kāohi i ka hohonu o ke kau ʻana, ka mea e hoʻopilikia pololei i ka mānoanoa o ka papa lithium niobate hope loa.
Ma hope o ke kau ʻana o ka ion, ua hoʻopaʻa ʻia ka kristal lithium niobate i kahi substrate me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano hana i kapa ʻia ʻo wafer bonding. Hoʻohana pinepine ke kaʻina hana hoʻopaʻa i kahi ʻano hoʻopaʻa pololei, kahi e paʻi pū ʻia ai nā ʻili ʻelua (ka kristal lithium niobate i hoʻokomo ʻia ion a me ka substrate) ma lalo o ke kiʻekiʻe o ka mahana a me ke kaomi e hana i kahi pilina ikaika. I kekahi mau hihia, hiki ke hoʻohana ʻia kahi mea hoʻopili e like me ka benzocyclobutene (BCB) no ke kākoʻo hou aku.
Ma hope o ka hoʻopili ʻana, hana ka wafer i kahi kaʻina hana annealing e hoʻoponopono i kekahi pōʻino i hana ʻia e ka ion implantation a e hoʻoikaika i ka pilina ma waena o nā papa. Kōkua pū ke kaʻina hana annealing i ka papa lithium niobate lahilahi e hoʻokaʻawale mai ke kristal mua, e waiho ana i kahi papa lithium niobate lahilahi a kiʻekiʻe hoʻi i hiki ke hoʻohana ʻia no ka hana ʻana i ka hāmeʻa.
Nā kikoʻī
Hoʻohālikelike ʻia nā wafers LNOI e kekahi mau kikoʻī koʻikoʻi e hōʻoiaʻiʻo ana i ko lākou kūpono no nā noi hana kiʻekiʻe. ʻO kēia mau mea:
Nā kikoʻī meaʻ
| ʻMea Hanaʻ | ʻNā kikoʻīʻ |
| Mea Hana | Hoʻokahi: LiNbO3 |
| Ka maikaʻi o nā mea | Nā pehu a i ʻole nā mea i hoʻokomo ʻia <100μm |
| Hoʻonohonoho | ʻOki Y ±0.2° |
| Ka nui o ka paʻa | 4.65 g/cm³ |
| Mahana Curie | 1142 ±1°C |
| Ka moakāka | >95% ma ka laulā 450-700 nm (mānoanoa 10 mm) |
Nā kikoʻī hanaʻ
| ʻPalenaʻ | ʻNā kikoʻīʻ |
| Anawaena | 150 mm ±0.2 mm |
| Mānoanoa | 350 μm ±10 μm |
| Palahalaha | <1.3 μm |
| Ka loli ʻana o ka mānoanoa holoʻokoʻa (TTV) | ʻO ke kaulahao <70 μm @ 150 mm wafer |
| ʻOkoʻa Mānoanoa Kūloko (LTV) | <70 μm @ 150 mm wafer |
| ʻOʻoleʻa | Rq ≤0.5 nm (waiwai AFM RMS) |
| Ka maikaʻi o ka ʻili | 40-20 |
| Nā ʻāpana (ʻAʻole hiki ke wehe ʻia) | 100-200 μm ≤3 mau ʻāpana |
| Nā ʻāpana ʻai | <300 μm (wafer piha, ʻaʻohe wahi hoʻokoe) |
| Nā māwae | ʻAʻohe māwae (wafer piha) |
| Ka haumia | ʻAʻohe ʻili hiki ʻole ke wehe ʻia (wafer piha) |
| Parallelism | <30 mau kekona ʻākuhi |
| Papa Kuhikuhi Kuhikuhi (axis-X) | 47 ±2 mm |
Nā noi
Hoʻohana ʻia nā wafers LNOI i nā ʻano hana like ʻole ma muli o ko lākou mau waiwai kūikawā, ʻoi aku hoʻi ma nā kahua o ka photonics, telecommunications, a me nā ʻenehana quantum. ʻO kekahi o nā noi koʻikoʻi:
Nā Optics i Hoʻohui ʻia:Hoʻohana nui ʻia nā wafers LNOI i nā kaapuni optical i hoʻohui ʻia, kahi e hiki ai iā lākou ke hana i nā mea photonic hana kiʻekiʻe e like me nā modulators, waveguides, a me nā resonators. ʻO nā waiwai optical nonlinear kiʻekiʻe o ka lithium niobate e lilo ia i koho maikaʻi loa no nā noi e pono ai ka hoʻoponopono kukui kūpono.
Nā Kelepona:Hoʻohana ʻia nā wafers LNOI i nā modulators optical, he mau ʻāpana koʻikoʻi ia i nā ʻōnaehana kamaʻilio wikiwiki, me nā pūnaewele fiber optic. ʻO ka hiki ke hoʻololi i ka mālamalama ma nā alapine kiʻekiʻe e kūpono ai nā wafers LNOI no nā ʻōnaehana kelepona hou.
Ka helu ʻana o Quantum:I loko o nā ʻenehana quantum, hoʻohana ʻia nā wafers LNOI e hana i nā ʻāpana no nā kamepiula quantum a me nā ʻōnaehana kamaʻilio quantum. Hoʻohana ʻia nā waiwai optical nonlinear o LNOI e hana i nā hui photon i hoʻopili ʻia, he mea koʻikoʻi no ka hoʻolaha kī quantum a me ka cryptography quantum.
Nā mea ʻike:Hoʻohana ʻia nā wafers LNOI i nā noi ʻike like ʻole, me nā mea ʻike optical a me acoustic. ʻO ko lākou hiki ke launa pū me ka mālamalama a me ke kani e hana iā lākou i mea maʻalahi no nā ʻano ʻenehana ʻike like ʻole.
Nā nīnau i nīnau pinepine ʻia
Q:He aha ka ʻenehana LNOI?
ʻO ka ʻenehana A:LNOI e pili ana i ka hoʻoili ʻana o kahi kiʻiʻoniʻoni lithium niobate lahilahi ma luna o kahi substrate insulating, ʻo ia hoʻi ka silicon. Hoʻohana kēia ʻenehana i nā waiwai kūikawā o ka lithium niobate, e like me kona mau ʻano optical nonlinear kiʻekiʻe, piezoelectricity, a me pyroelectricity, e kūpono ana no nā optics i hoʻohui ʻia a me nā kamaʻilio.
Q:He aha ka ʻokoʻa ma waena o nā wafers LNOI a me SOI?
A: Ua like nā wafers LNOI a me SOI ma ke ʻano he papa lahilahi o ka mea i hoʻopaʻa ʻia i kahi substrate. Eia nō naʻe, hoʻohana nā wafers LNOI i ka lithium niobate ma ke ʻano he mea ʻili lahilahi, ʻoiai ʻo nā wafers SOI e hoʻohana i ka silicon. Aia ka ʻokoʻa nui i nā waiwai o ka mea ʻili lahilahi, me ka hāʻawi ʻana o LNOI i nā waiwai optical a me piezoelectric kiʻekiʻe.
Q:He aha nā pōmaikaʻi o ka hoʻohana ʻana i nā wafers LNOI?
A: ʻO nā pono nui o nā wafers LNOI e komo pū me kā lākou mau waiwai optical maikaʻi loa, e like me nā coefficients optical nonlinear kiʻekiʻe, a me ko lākou ikaika mechanical. ʻO kēia mau ʻano e hoʻolilo i nā wafers LNOI i mea kūpono no ka hoʻohana ʻana i nā noi wikiwiki, alapine kiʻekiʻe, a me nā noi quantum.
Q:Hiki ke hoʻohana ʻia nā wafers LNOI no nā noi quantum?
A: ʻAe, hoʻohana nui ʻia nā wafers LNOI i nā ʻenehana quantum ma muli o ko lākou hiki ke hana i nā hui photon i hoʻopili ʻia a me ko lākou kūlike me nā photonics i hoʻohui ʻia. He mea koʻikoʻi kēia mau waiwai no nā noi ma ka helu quantum, ke kamaʻilio ʻana, a me ka cryptography.
Q:He aha ka mānoanoa maʻamau o nā kiʻiʻoniʻoni LNOI?
ʻO ka maʻamau, ʻo ka mānoanoa o nā kiʻiʻoniʻoni LNOI mai kekahi mau haneli nanometers a i kekahi mau micrometers, ma muli o ke noi kikoʻī. Hoʻomalu ʻia ka mānoanoa i ka wā o ke kaʻina hana hoʻokomo ion.
