Mg-қоспаланған LiNbO₃құймалар 45°Z-кесілген 64°Y-кесу 5G/6G байланыс жүйелеріне арналған бағдарлар

Қысқаша сипаттама:

LiNbO3 құймасы (литий ниобаттық кристалды құйма) озық оптоэлектроника мен кванттық технологиялардағы негізгі материал болып табылады, ерекше электро-оптикалық коэффициенттері (γ₃₃= 30,9 pm/V), кең мөлдірлік диапазоны (400–5200 нм) және жоғары температура (120e) үшін танымал. Кәдімгі кремний негізіндегі материалдардан айырмашылығы, LiNbO3 құймалары жоғары жиілікті сигналды өңдеуге және үлкен диафрагмалық толқын өткізгіштерді жасауға мүмкіндік береді, бұл оларды 5G/6G байланысы, кванттық фотоника және өнеркәсіптік зондтау үшін таптырмас етеді. Гетерогенді интеграциядағы (мысалы, Si негізіндегі композиттік пластиналар) және ақауларды азайтудағы (мысалы, Mg қоспасы) соңғы жетістіктер оның жоғары температура (>400°C) сенсорлары және радиациямен шыңдалған аэроғарыштық жүйелер сияқты экстремалды орталарға қолданылуын одан әрі кеңейтті.

Бізге электрондық поштаны жіберіңіз

Ерекше өзгешеліктері

Техникалық параметрлер

Кристалл құрылымы	Алтыбұрышты
Тор тұрақтысы	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 o C
Тығыздығы	7,45 г/см3
Кюри температурасы	610 o C
Қаттылық	5,5 - 6 ай
Термиялық кеңею коэффициенті	aa = 1,61 x 10 -6 / k ac = 4,1 x 10 -6 / к
Қарсылық	1015 Вт
Өткізгіштік	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Түс	Түссіз
ауқымы арқылы	0,4 ~ 5,0 мм
Сыну көрсеткіші	жоқ = 2,176 не = 2,180 @ 633 нм

Негізгі техникалық сипаттамалар

LiNbO3 құймасы жоғары қасиеттер жиынтығын көрсетеді:

1. Электроптикалық өнімділік:

Жоғары сызықтық емес коэффициент: d₃₃= 34,4 pm/V, реттелетін инфрақызыл көздері үшін тиімді екінші гармоникалық генерацияны (SHG) және оптикалық параметрлік тербелісті (OPO) қамтамасыз етеді.

Кең жолақты беріліс: көрінетін спектрдегі минималды сіңіру (α <0,1 дБ/см 1550 нм), C-диапазондық оптикалық күшейткіштер және кванттық жиілікті түрлендіру үшін өте маңызды.

2. Механикалық және термиялық беріктік:

Төмен термиялық кеңею: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (a-ось), гибридті фотонды тізбектердегі кремний субстраттарымен үйлесімділікті қамтамасыз етеді.

Жоғары пьезоэлектрлік жауап: g₃₃> 20 мВ/м, 5G mmWave жүйелеріндегі беттік акустикалық толқын (SAW) сүзгілері үшін өте қолайлы.

3. Ақауларды бақылау:

Микроқұбырдың тығыздығы: <0,1 см⁻²(8 дюймдік құймалар), синхротронның рентгендік дифракциясы арқылы расталған.

Сәулеленуге төзімділік: 100 кВ/см электр өрістері астында тордың минималды бұрмалануы, аэроғарыштық сынақта расталған.

Стратегиялық қолданбалар

LiNbO3 Ingot алдыңғы қатарлы домендерде инновацияларды ынталандырады:

1. Кванттық фотоника:

Бір фотонды көздер: сызықты емес төмен түрлендіруді қолдана отырып, LiNbO3 кванттық кілтті тарату (QKD) жүйелері үшін шатастырылған фотон жұптарын жасауға мүмкіндік береді.

Кванттық жад: Er³⁺ қоспасы бар талшықтармен интеграция 1530 нм-де 30% сақтау тиімділігіне қол жеткізеді, бұл қалааралық кванттық желілер үшін өте маңызды.

2. Оптоэлектрондық жүйелер:

Жоғары жылдамдықты модуляторлар: X-cut LiNbO3 40 ГГц өткізу қабілеттілігіне <1 дБ кірістіру жоғалтуымен жетеді, бұл 400G оптикалық қабылдағыштардағы LiTaO3-тен асып түседі.

Лазерлік жиілікті еселеу: Mg қосылған LiNbO3 (6% шекті мән) LiDAR жүйелерінде тұрақты 1064 нм → 532 нм түрлендіруге мүмкіндік беретін фоторефрактивтік зақымдануды азайтады.

3. Өнеркәсіптік зондтау:

Жоғары температуралық қысым сенсорлары: мұнай/газ құбырын бақылау үшін пьезоэлектрлік резонансты пайдалана отырып, 600°C температурада үздіксіз жұмыс істейді.

Ток трансформаторлары: Fe/Mg ко-допинг смарт тор қолданбаларында сезімталдықты (0,1% FS) арттырады.

XKH қызметтері және шешімдері

Біздің LiNbO3 құйма қызметтері ауқымдылық пен дәлдік үшін әзірленген:

1. Арнайы құрастыру:

Өлшем опциялары: X/Y/Z-кесілген және 42°Y-кесілген 3–8 дюймдік құймалар, ±0,01° бұрыштық төзімділік.

Допингтік бақылау: фоторефрактивтік төзімділікті оңтайландыру үшін Чохральски әдісі арқылы Fe/Mg қоса допинг (концентрация диапазоны 10¹⁶–10¹⁹ см⁻³) .

2. Кеңейтілген өңдеу:

Гетерогенді интеграция: жоғары жиілікті SAW сүзгілері үшін жылу өткізгіштігі 8,78 Вт/м·К дейінгі Si-LN композиттік пластиналар (қалыңдығы 300–600 нм).

Толқын өткізгішін жасау: протон алмасу (PE) және кері протон алмасу (RPE) әдістері 40 ГГц электро-оптикалық модуляторлар үшін субмикрондық толқын өткізгіштерді (Δn >0,7) береді.

3. Сапаны қамтамасыз ету:

Үздіксіз тестілеу: Раман спектроскопиясы (политипті тексеру), XRD (кристалдылық) және AFM (беттік морфология) MIL-PRF-4520J және JEDEC-033 сәйкестігін қамтамасыз етеді.

Жаһандық логистика: температурамен басқарылатын тасымалдау (±0,5°C) және Азия-Тынық мұхиты, Еуропа және Солтүстік Америка бойынша 48 сағаттық төтенше жағдайда жеткізу.

Бәсекелестік артықшылықтар

1. Құндылық тиімділігі: 8 дюймдік құймалар материал қалдықтарын 4 дюймдік баламалармен салыстырғанда 30%-ға азайтып, бірлік құнын 18%-ға төмендетеді.

2. Өнімділік көрсеткіштері:

SAW сүзгісінің өткізу қабілеттілігі: >1,28 ГГц (LiTaO3 үшін 0,8 ГГц-ке қарсы), 5G мм толқын диапазондары үшін өте маңызды.

Жылулық цикл: автомобиль LiDAR сынауында расталған <0,05% бұрылысы бар -200–500°C циклдарынан аман қалады.

1. Тұрақтылық: Қайта өңдеуге болатын әдістер суды тұтынуды 40%-ға және энергияны 25%-ға азайтады.

Қорытынды

LiNbO3 құймасы теңдесі жоқ электро-оптикалық өнімділікпен өнеркәсіптік деңгейдегі сенімділікті біріктіретін келесі ұрпақ оптоэлектроника үшін таңдаулы материал болып қала береді. Кванттық есептеулерден бастап 6G коммуникацияларына дейін оның әмбебаптығы мен ауқымдылығы оны болашақ технологиялардың маңызды мүмкіндігі ретінде көрсетеді. Қолданба қажеттіліктеріңізге бейімделген озық допингті, ақауларды азайтуды және гетерогенді интеграциялық шешімдерді пайдалану үшін бізбен серіктес болыңыз.