LT liitiumtantalaat (LiTaO3) kristall 2 tolli/3 tolli/4 tolli/6 tolli orientatsioon Y-42°/36°/108° paksus 250–500 μm
Tehnilised parameetrid
Nimi | Optilise kvaliteediga LiTaO3 | Helitaseme tase LiTaO3 |
Aksiaalne | Z-lõige + / - 0,2 ° | 36° Y-lõige / 42° Y-lõige / X-lõige(+/- 0,2°) |
Läbimõõt | 76,2 mm + / - 0,3 mm/100±0,2 mm | 76,2 mm +/- 0,3 mm100 mm +/- 0,3 mm või 150 ± 0,5 mm |
Nulltasand | 22 mm +/- 2 mm | 22 mm +/- 2 mm32 mm +/- 2 mm |
Paksus | 500 µm +/- 5 mm1000 µm +/- 5 mm | 500 µm +/- 20 mm350 µm +/- 20 mm |
TTV | ≤ 10 μm | ≤ 10 μm |
Curie temperatuur | 605 °C +/- 0,7 °C (DTA-meetod) | 605 °C + / -3 °C (DTA-meetod |
Pinna kvaliteet | Kahepoolne poleerimine | Kahepoolne poleerimine |
kaldservadega | servade ümardamine | servade ümardamine |
Peamised omadused
1. Kristallstruktuur ja elektrilised omadused
· Kristallograafiline stabiilsus: 100% 4H-SiC polütüübi domineerimine, null polükristallilist inklusiooni (nt 6H/15R), XRD kiikumiskõvera täislaius poolmaksimumil (FWHM) ≤32,7 kaaresekundit.
· Suur laengukandjate liikuvus: elektronide liikuvus 5400 cm²/V·s (4H-SiC) ja augu liikuvus 380 cm²/V·s, mis võimaldab kõrgsageduslike seadmete disainimist.
·Kiirguskindlus: Talub 1 MeV neutronkiirgust nihkekahjustuse lävega 1×10¹⁵ n/cm², ideaalne kosmose- ja tuumarakenduste jaoks.
2.Termilised ja mehaanilised omadused
· Erakordne soojusjuhtivus: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), kolm korda suurem kui ränil, toetab töötamist temperatuuril üle 200 °C.
· Madal soojuspaisumistegur: CTE 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), mis tagab ühilduvuse ränipõhiste pakenditega ja minimeerib termilist pinget.
3. Defektide kontroll ja töötlemise täpsus
· Mikrotoru tihedus: <0,3 cm⁻² (8-tollised vahvlid), dislokatsioonitihedus <1000 cm⁻² (kontrollitud KOH söövitamise teel).
· Pinna kvaliteet: CMP-poleeritud Ra <0,2 nm-ni, mis vastab EUV litograafiakvaliteediga tasapinna nõuetele.
Peamised rakendused
Domeen | Rakendusstsenaariumid | Tehnilised eelised |
Optiline side | 100G/400G laserid, ränifotoonika hübriidmoodulid | InP seemnesubstraadid võimaldavad otsest keelutsooni (1,34 eV) ja Si-põhist heteroepitaksiat, vähendades optilise sidestuse kadu. |
Uue energiaga sõidukid | 800 V kõrgepinge inverterid, pardalaadijad (OBC) | 4H-SiC aluspinnad taluvad >1200 V pinget, vähendades juhtivuskadusid 50% ja süsteemi mahtu 40%. |
5G side | Millimeeterlaine raadiosagedusseadmed (PA/LNA), baasjaama võimsusvõimendid | Poolisoleerivad SiC-aluspinnad (takistus >10⁵ Ω·cm) võimaldavad kõrgsageduslikku (60 GHz+) passiivset integratsiooni. |
Tööstusseadmed | Kõrgtemperatuuri andurid, voolutrafod, tuumareaktori monitorid | InSb seemnesubstraadid (0,17 eV keelutsoon) pakuvad magnetilist tundlikkust kuni 300% @ 10 T. |
LiTaO₃ vahvlid - peamised omadused
1. Suurepärane piesoelektriline jõudlus
· Kõrged piesoelektrilised koefitsiendid (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5%) võimaldavad kõrgsageduslike SAW/BAW seadmete sisestamise kadu <1,5 dB 5G RF-filtrite puhul.
· Suurepärane elektromehaaniline sidestus toetab lairibalaiusega (≥5%) filtrite disaini alla 6 GHz ja mmWave rakenduste jaoks
2. Optilised omadused
· Lairiba läbipaistvus (>70% läbilaskvus lainepikkustel 400–5000 nm) elektrooptiliste modulaatorite puhul, mis saavutavad ribalaiuse >40 GHz
· Tugev mittelineaarne optiline vastuvõtlikkus (χ⁽²⁾~30pm/V) hõlbustab lasersüsteemides efektiivset teise harmoonilise genereerimist (SHG)
3. Keskkonna stabiilsus
· Kõrge Curie temperatuur (600 °C) säilitab piesoelektrilise reageerimisvõime autotööstuses kasutatavates (-40 °C kuni 150 °C) keskkondades
· Keemiline inerts hapete/leeliste suhtes (pH1–13) tagab töökindluse tööstuslikes andurite rakendustes
4. Kohandamisvõimalused
· Orientatsioonitehnika: X-lõige (51°), Y-lõige (0°), Z-lõige (36°) kohandatud piesoelektriliste reaktsioonide jaoks
· Dopinguvõimalused: Mg-dopeeritud (optilise kahjustuse vastupidavus), Zn-dopeeritud (täiustatud d₃₃)
· Pinnaviimistlus: Epitaksiaalselt poleeritud (Ra<0,5nm), ITO/Au metalliseerimine
LiTaO₃ vahvlid - peamised rakendused
1. RF esiotsa moodulid
· 5G NR SAW filtrid (riba n77/n79) temperatuuri-sageduskoefitsiendiga (TCF) <|-15 ppm/°C|
· Ülilairibalised BAW-resonaatorid WiFi 6E/7 (5,925–7,125 GHz) jaoks
2. Integreeritud fotoonika
· Kiired Mach-Zehnderi modulaatorid (>100 Gbps) koherentseks optiliseks sideks
· QWIP infrapunadetektorid, mille piirlainepikkusi saab häälestada vahemikus 3–14 μm
3. Autoelektroonika
· Ultraheli parkimisandurid töösagedusega >200 kHz
· TPMS piesoelektrilised muundurid taluvad termilisi tsükleid -40°C kuni 125°C
4. Kaitsesüsteemid
· EW vastuvõtja filtrid, millel on >60dB ribavälise müra summutus
· Raketiotsija infrapunaaknad, mis edastavad 3–5 μm MWIR-kiirgust
5. Tärkava tehnoloogia
· Optomehaanilised kvantmuundurid mikrolaine-optiliseks muundamiseks
· PMUT-massiivid meditsiiniliseks ultraheliuuringuks (eraldusvõime >20 MHz)
LiTaO₃ vahvlid - XKH teenused
1. Tarneahela juhtimine
· Tünnist vahvliks töötlemine standardspetsifikatsioonide puhul 4-nädalase tarneajaga
· Kuluoptimeeritud tootmine, mis annab konkurentide ees 10–15% hinnaeelise
2. Kohandatud lahendused
· Orientatsioonispetsiifiline vahvel: 36°±0,5° Y-lõige optimaalse SAW jõudluse saavutamiseks
· Legeeritud koostised: MgO (5 mol%) legeerimine optiliste rakenduste jaoks
Metalliseerimisteenused: Cr/Au (100/1000Å) elektroodide mustrite loomine
3. Tehniline tugi
· Materjali iseloomustus: XRD kiikumiskõverad (FWHM<0,01°), AFM pinnaanalüüs
· Seadme simulatsioon: FEM-modelleerimine SAW-filtri disaini optimeerimiseks
Kokkuvõte
LiTaO₃ vahvlid võimaldavad jätkuvalt tehnoloogilisi edusamme raadiosagedusliku side, integreeritud fotoonika ja karmide keskkondade andurite valdkonnas. XKH materjaliteadmised, tootmise täpsus ja rakendustehnika tugi aitavad klientidel ületada järgmise põlvkonna elektroonikasüsteemide disainiprobleeme.


