LT litija tantalāts (LiTaO3) kristāls 2 collas/3 collas/4 collas/6 collas Orientācija Y-42°/36°/108° Biezums 250-500 µm
Tehniskie parametri
Vārds | Optiskās kvalitātes LiTaO3 | Skaņas tabulas līmenis LiTaO3 |
Aksiāls | Z griezums +/- 0,2° | 36° Y griezums / 42° Y griezums / X griezums(+/- 0,2°) |
Diametrs | 76,2 mm +/- 0,3 mm/100 ± 0,2 mm | 76,2 mm +/- 0,3 mm100 mm +/- 0,3 mm vai 150 ± 0,5 mm |
Datu plakne | 22 mm +/- 2 mm | 22 mm +/- 2 mm32 mm +/- 2 mm |
Biezums | 500 µm +/- 5 mm1000 µm +/- 5 mm | 500 µm +/- 20 mm350 µm +/- 20 mm |
TTV | ≤ 10 µm | ≤ 10 µm |
Kīrija temperatūra | 605 °C +/- 0,7 °C (DTA metode) | 605 °C + / -3 °C (DTA metode |
Virsmas kvalitāte | Divpusēja pulēšana | Divpusēja pulēšana |
Nošķeltas malas | malu noapaļošana | malu noapaļošana |
Galvenās īpašības
1. Kristāla struktūra un elektriskās īpašības
· Kristalogrāfiskā stabilitāte: 100 % 4H-SiC politipa dominance, nulle daudzkristālisku ieslēgumu (piemēram, 6H/15R), ar XRD šūpošanās līkni pilna platuma pusaugstumā (FWHM) ≤32,7 loka sekundes.
· Augsta nesēju mobilitāte: elektronu mobilitāte 5400 cm²/V·s (4H-SiC) un caurumu mobilitāte 380 cm²/V·s, kas ļauj izstrādāt augstas frekvences ierīces.
· Radiācijas izturība: Iztur 1 MeV neitronu apstarošanu ar pārvietojuma bojājumu slieksni 1×10¹⁵ n/cm², ideāli piemērots kosmosa un kodolenerģijas lietojumiem.
2.Termiskās un mehāniskās īpašības
· Izcila siltumvadītspēja: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), trīs reizes lielāka nekā silīcijam, atbalstot darbību temperatūrā virs 200°C.
· Zems termiskās izplešanās koeficients: CTE 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), kas nodrošina saderību ar iepakojumu uz silīcija bāzes un samazina termisko spriegumu.
3. Defektu kontrole un apstrādes precizitāte
· Mikrocauruļu blīvums: <0,3 cm⁻² (8 collu plāksnes), dislokācijas blīvums <1000 cm⁻² (pārbaudīts ar KOH kodināšanu).
· Virsmas kvalitāte: CMP pulēšana līdz Ra <0,2 nm, kas atbilst EUV litogrāfijas līmeņa līdzenuma prasībām.
Galvenās lietojumprogrammas
Domēns | Lietojumprogrammu scenāriji | Tehniskās priekšrocības |
Optiskās komunikācijas | 100G/400G lāzeri, silīcija fotonikas hibrīdmoduļi | InP sēklu substrāti nodrošina tiešu joslas spraugu (1,34 eV) un uz Si bāzes veidotu heteroepitaksiju, samazinot optiskā savienojuma zudumus. |
Jauni enerģijas transportlīdzekļi | 800 V augstsprieguma invertori, borta lādētāji (OBC) | 4H-SiC substrāti iztur >1200 V, samazinot vadītspējas zudumus par 50% un sistēmas tilpumu par 40%. |
5G sakari | Milimetru viļņu radiofrekvenču (RF) ierīces (PA/LNA), bāzes staciju jaudas pastiprinātāji | Daļēji izolējoši SiC substrāti (pretestība >10⁵ Ω·cm) nodrošina augstfrekvences (60 GHz+) pasīvo integrāciju. |
Rūpnieciskās iekārtas | Augstas temperatūras sensori, strāvas transformatori, kodolreaktoru monitori | InSb sēklas substrāti (0,17 eV joslas sprauga) nodrošina magnētisko jutību līdz 300% pie 10 T. |
LiTaO₃ vafeles — galvenās īpašības
1. Izcila pjezoelektriskā veiktspēja
· Augsti pjezoelektriskie koeficienti (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5%) ļauj izmantot augstfrekvences SAW/BAW ierīces ar ievietošanas zudumiem <1,5 dB 5G RF filtriem.
· Lieliska elektromehāniskā sasaiste atbalsta platjoslas (≥5%) filtru konstrukcijas zem 6 GHz un mmWave lietojumprogrammām
2. Optiskās īpašības
· Platjoslas caurlaidība (>70% pārraide no 400 līdz 5000 nm) elektrooptiskajiem modulatoriem, kas sasniedz >40 GHz joslas platumu
· Spēcīga nelineāra optiskā jutība (χ⁽²⁾~30pm/V) veicina efektīvu otrās harmonikas ģenerēšanu (SHG) lāzersistēmās
3. Vides stabilitāte
· Augsta Kirī temperatūra (600 °C) saglabā pjezoelektrisko reakciju automobiļu klases (no -40 °C līdz 150 °C) vidē
· Ķīmiskā inertitāte pret skābēm/sārmiem (pH1–13) nodrošina uzticamību rūpniecisko sensoru lietojumos
4. Pielāgošanas iespējas
· Orientācijas inženierija: X griezums (51°), Y griezums (0°), Z griezums (36°) pielāgotām pjezoelektriskām atbildēm
· Dopinga iespējas: ar Mg leģēts (optisko bojājumu izturība), ar Zn leģēts (uzlabots d₃₃)
· Virsmas apdare: epitaksiāli pulēta (Ra<0,5 nm), ITO/Au metalizācija
LiTaO₃ vafeles — galvenie pielietojumi
1. RF priekšējās daļas moduļi
· 5G NR SAW filtri (josla n77/n79) ar temperatūras frekvences koeficientu (TCF) <|-15ppm/°C|
· Ultraplatjoslas BAW rezonatori WiFi 6E/7 (5,925–7,125 GHz)
2. Integrētā fotonika
· Ātrdarbīgi Mach-Zehnder modulatori (>100 Gbps) koherentai optiskajai komunikācijai
· QWIP infrasarkanie detektori ar regulējamiem viļņu garumiem no 3 līdz 14 μm
3. Automobiļu elektronika
· Ultraskaņas parkošanās sensori ar darba frekvenci >200 kHz
· TPMS pjezoelektriskie pārveidotāji, kas iztur no -40°C līdz 125°C termiskos ciklus
4. Aizsardzības sistēmas
· EW uztvērēja filtri ar >60 dB ārpusjoslas trokšņu slāpēšanu
· Raķešu meklētāja IR logi, kas pārraida 3–5 μm MWIR starojumu
5. Jaunās tehnoloģijas
· Optomehāniskie kvantu pārveidotāji mikroviļņu pārveidošanai optiskajā konversijā
· PMUT masīvi medicīniskai ultraskaņas attēlveidošanai (izšķirtspēja >20 MHz)
LiTaO₃ vafeles — XKH pakalpojumi
1. Piegādes ķēdes pārvaldība
· Apstrāde no plāksnes līdz plāksnei ar 4 nedēļu izpildes laiku standarta specifikācijām
· Izmaksu ziņā optimizēta ražošana, kas nodrošina 10–15 % cenu priekšrocību salīdzinājumā ar konkurentiem
2. Pielāgoti risinājumi
· Orientācijai specifiska plāksne: 36°±0,5° Y griezums optimālai SAW veiktspējai
· Leģēti sastāvi: MgO (5 mol%) leģēšana optiskiem pielietojumiem
Metalizācijas pakalpojumi: Cr/Au (100/1000Å) elektrodu rakstu veidošana
3. Tehniskais atbalsts
· Materiāla raksturojums: XRD šūpošanas līknes (FWHM<0,01°), AFM virsmas analīze
· Ierīces simulācija: FEM modelēšana SAW filtra konstrukcijas optimizācijai
Secinājums
LiTaO₃ plāksnes turpina nodrošināt tehnoloģiskus sasniegumus radiofrekvenču sakaros, integrētajā fotonikā un skarbas vides sensoros. XKH materiālu zināšanas, ražošanas precizitāte un lietojumprogrammu inženierijas atbalsts palīdz klientiem pārvarēt dizaina izaicinājumus nākamās paaudzes elektroniskajās sistēmās.


