LT litiumtantalaatti (LiTaO3) Kitetys 2 tuumaa/3 tuumaa/4 tuumaa/6 tuumaa Suunta Y-42°/36°/108° Paksuus 250-500 µm
Tekniset parametrit
Nimi | Optista laatua oleva LiTaO3 | Äänipöydän taso LiTaO3 |
Aksiaalinen | Z-leikkaus + / - 0,2 ° | 36° Y-leikkaus / 42° Y-leikkaus / X-leikkaus(+ / - 0,2°) |
Halkaisija | 76,2 mm + / - 0,3 mm/100±0,2 mm | 76,2 mm +/- 0,3 mm100 mm +/- 0,3 mm tai 150 ± 0,5 mm |
Perustaso | 22 mm +/- 2 mm | 22 mm +/- 2 mm32 mm +/- 2 mm |
Paksuus | 500 µm +/- 5 mm1000 µm +/- 5 mm | 500 µm +/- 20 mm350 µm +/- 20 mm |
TTV | ≤ 10 µm | ≤ 10 µm |
Curie-lämpötila | 605 °C + / - 0,7 °C (DTA-menetelmä) | 605 °C + / -3 °C (DTA-menetelmä |
Pinnan laatu | Kaksipuolinen kiillotus | Kaksipuolinen kiillotus |
Viistetyt reunat | reunan pyöristys | reunan pyöristys |
Keskeiset ominaisuudet
1. Kristallirakenne ja sähköinen suorituskyky
· Kristallografinen stabiilius: 100 %:n 4H-SiC-polytyyppien dominanssi, nolla monikiteistä sulkeumaa (esim. 6H/15R), XRD-keinuntakäyrän täysi leveys puoliarvossa (FWHM) ≤32,7 kaarisekuntia.
· Korkea varauksenkuljettajien liikkuvuus: Elektronien liikkuvuus 5 400 cm²/V·s (4H-SiC) ja aukkojen liikkuvuus 380 cm²/V·s, mikä mahdollistaa korkeataajuisten laitteiden suunnittelun.
·Säteilykestävyys: Kestää 1 MeV neutronisäteilytyksen siirtymävauriokynnyksellä 1×10¹⁵ n/cm², ihanteellinen ilmailu- ja ydinvoimasovelluksiin.
2. Lämpö- ja mekaaniset ominaisuudet
· Poikkeuksellinen lämmönjohtavuus: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), kolminkertainen piihin verrattuna, tukee toimintaa yli 200 °C:ssa.
· Alhainen lämpölaajenemiskerroin: CTE 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), mikä varmistaa yhteensopivuuden piipohjaisten pakkausten kanssa ja minimoi lämpörasituksen.
3. Vianmääritys ja käsittelyn tarkkuus
· Mikroputken tiheys: <0,3 cm⁻² (8 tuuman kiekot), dislokaatiotiheys <1 000 cm⁻² (varmistettu KOH-etsauksella).
· Pinnanlaatu: CMP-kiillotettu Ra <0,2 nm:iin, täyttää EUV-litografiatason tasaisuusvaatimukset.
Keskeiset sovellukset
Verkkotunnus | Sovellusskenaariot | Tekniset edut |
Optinen tietoliikenne | 100G/400G-laserit, piifotoniikan hybridimoduulit | InP-siemensubstraatit mahdollistavat suoran kaistanaukon (1,34 eV) ja Si-pohjaisen heteroepitaksin, mikä vähentää optista kytkentähäviötä. |
Uudet energialähteet ajoneuvoille | 800 V:n korkeajännitteiset invertterit, ajoneuvon laturit (OBC) | 4H-SiC-substraatit kestävät yli 1 200 V, mikä vähentää johtumishäviöitä 50 % ja järjestelmän tilavuutta 40 %. |
5G-viestintä | Millimetriaaltoiset RF-laitteet (PA/LNA), tukiasemien tehovahvistimet | Puolieristävät piikarbidi-substraatit (resistiivisyys >10⁵ Ω·cm) mahdollistavat korkeataajuisen (yli 60 GHz) passiivisen integroinnin. |
Teollisuuslaitteet | Korkean lämpötilan anturit, virtamuuntajat, ydinreaktorin monitorit | InSb-siemenalusmateriaalit (0,17 eV:n kaistavyö) tarjoavat jopa 300 %:n magneettisen herkkyyden 10 T:n jännitteellä. |
LiTaO₃-kiekot - tärkeimmät ominaisuudet
1. Erinomainen pietsosähköinen suorituskyky
· Korkeat pietsosähköiset kertoimet (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5 %) mahdollistavat korkeataajuisten SAW/BAW-laitteiden käytön, joiden lisäyshäviö on <1,5 dB 5G RF-suodattimille
· Erinomainen sähkömekaaninen kytkentä tukee laajakaistaisia (≥5 %) suodatinrakenteita alle 6 GHz:n ja millimetriaaltoisten sovellusten sovelluksissa
2. Optiset ominaisuudet
· Laajakaistan läpinäkyvyys (>70 % läpäisy 400–5000 nm:n aallonpituudella) elektro-optisille modulaattoreille, jotka saavuttavat >40 GHz:n kaistanleveyden
· Vahva epälineaarinen optinen suskeptibiliteetti (χ⁽²⁾~30pm/V) mahdollistaa tehokkaan toisen harmonisen generoinnin (SHG) laserjärjestelmissä
3. Ympäristön vakaus
· Korkea Curie-lämpötila (600 °C) ylläpitää pietsosähköisen vasteen autoteollisuuden vaatimissa (-40 °C - 150 °C) ympäristöissä
· Kemiallinen inerttiys happoja/emäksiä vastaan (pH1-13) varmistaa luotettavuuden teollisuusanturisovelluksissa
4. Mukautusmahdollisuudet
· Suuntaustekniikka: X-leikkaus (51°), Y-leikkaus (0°), Z-leikkaus (36°) räätälöityjä pietsosähköisiä vasteita varten
· Seostusvaihtoehdot: Mg-seostettu (optisten vaurioiden kestävyys), Zn-seostettu (parannettu d₃₃)
· Pintakäsittelyt: Epitaksiaalivalmis kiillotus (Ra<0,5 nm), ITO/Au-metallointi
LiTaO₃-kiekot - Pääasialliset käyttökohteet
1. RF-etupäämoduulit
· 5G NR SAW -suodattimet (kaista n77/n79), joiden lämpötilakerroin taajuusalueella (TCF) on <|-15 ppm/°C|
· Ultralaajakaistaiset BAW-resonaattorit WiFi 6E/7:lle (5,925–7,125 GHz)
2. Integroitu fotoniikka
· Nopeat Mach-Zehnder-modulaattorit (>100 Gbps) koherenttia optista tiedonsiirtoa varten
· QWIP-infrapunailmaisimet, joiden aallonpituudet ovat viritettävissä 3–14 μm:iin
3. Autoelektroniikka
· Ultraäänipysäköintitutkat, joiden toimintataajuus on yli 200 kHz
· TPMS-pietsosähköiset anturit kestävät -40 °C:sta 125 °C:een lämpötilavaihtelut
4. Puolustusjärjestelmät
· EW-vastaanottimen suodattimet, joissa on yli 60 dB:n kaistan ulkopuolisen häiriön vaimennus
· Ohjushaun infrapunaikkunat lähettävät 3–5 μm:n MWIR-säteilyä
5. Uudet teknologiat
· Optomekaaniset kvanttimuuntimet mikroaaltomuunnokselle optiseksi
· PMUT-matriisit lääketieteelliseen ultraäänikuvantamiseen (>20 MHz:n resoluutio)
LiTaO₃-kiekot - XKH Services
1. Toimitusketjun hallinta
· Pallosta kiekoksi -prosessi 4 viikon toimitusajalla vakiospesifikaatioiden mukaisesti
· Kustannusoptimoitu tuotanto, joka tarjoaa 10–15 % hintaedun kilpailijoihin verrattuna
2. Mukautetut ratkaisut
· Suuntakohtainen kiekkomuotoilu: 36°±0,5° Y-leikkaus optimaalisen sahaussuorituskyvyn saavuttamiseksi
· Seostetut koostumukset: MgO (5 mol-%) seostus optisiin sovelluksiin
Metallointipalvelut: Cr/Au (100/1000Å) elektrodikuviointi
3. Tekninen tuki
· Materiaalin karakterisointi: XRD-keinuntakäyrät (FWHM<0,01°), AFM-pinta-analyysi
· Laitesimulointi: FEM-mallinnus SAW-suodattimen suunnittelun optimointia varten
Johtopäätös
LiTaO₃-kiekot mahdollistavat edelleen teknologisen kehityksen radiotaajuusviestinnässä, integroidussa fotoniikassa ja vaativissa olosuhteissa toimivissa antureissa. XKH:n materiaaliosaaminen, valmistuksen tarkkuus ja sovellussuunnittelutuki auttavat asiakkaita voittamaan seuraavan sukupolven elektronisten järjestelmien suunnitteluhaasteet.


