Kryształ litowo-tantalowy LT (LiTaO3) 2 cale/3 cale/4 cale/6 cali Orientacja Y-42°/36°/108° Grubość 250-500um
Parametry techniczne
Nazwa | LiTaO3 klasy optycznej | Poziomica stołowa LiTaO3 |
Osiowy | Cięcie Z +/- 0,2° | Cięcie Y 36° / Cięcie Y 42° / Cięcie X(+ / - 0,2°) |
Średnica | 76,2 mm +/- 0,3 mm/100±0,2 mm | 76,2 mm +/-0,3 mm100 mm +/-0,3 mm lub 150 ± 0,5 mm |
Płaszczyzna odniesienia | 22mm +/- 2mm | 22mm +/-2mm32mm +/-2mm |
Grubość | 500um +/-5mm1000um +/-5mm | 500um +/-20mm350um +/-20mm |
TTV | ≤ 10um | ≤ 10um |
Temperatura Curie | 605 °C + / - 0,7 °C (metoda DTA) | 605 °C + / -3 °C (metoda DTA |
Jakość powierzchni | Polerowanie dwustronne | Polerowanie dwustronne |
Sfazowane krawędzie | zaokrąglanie krawędzi | zaokrąglanie krawędzi |
Kluczowe cechy
1.Struktura krystaliczna i wydajność elektryczna
· Stabilność krystalograficzna: 100% przewaga politypu 4H-SiC, brak wtrąceń wielokrystalicznych (np. 6H/15R), z pełną szerokością krzywej odbić XRD przy połowie maksimum (FWHM) ≤32,7 sekundy kątowej.
· Wysoka ruchliwość nośników: ruchliwość elektronów wynosząca 5400 cm²/V·s (4H-SiC) i ruchliwość dziur wynosząca 380 cm²/V·s, co umożliwia projektowanie urządzeń o wysokiej częstotliwości.
· Odporność na promieniowanie: wytrzymuje napromieniowanie neutronami o energii 1 MeV z progiem uszkodzenia przemieszczeniowego wynoszącym 1×10¹⁵ n/cm², co czyni go idealnym do zastosowań w przemyśle lotniczym i jądrowym.
2. Właściwości cieplne i mechaniczne
· Wyjątkowa przewodność cieplna: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), trzykrotnie większa niż w przypadku krzemu, umożliwiająca pracę w temperaturach powyżej 200°C.
· Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: CTE na poziomie 4,0×10⁻⁶/K (25–1000°C), zapewniający kompatybilność z obudowami na bazie krzemu i minimalizujący naprężenia cieplne.
3. Kontrola wad i precyzja przetwarzania
· Gęstość mikrorurek: <0,3 cm⁻² (wafle 8-calowe), gęstość dyslokacji <1000 cm⁻² (potwierdzona poprzez trawienie KOH).
· Jakość powierzchni: polerowana metodą CMP do Ra <0,2 nm, spełniająca wymagania płaskości wymagane przy litografii EUV.
Kluczowe aplikacje
Domena | Scenariusze zastosowań | Zalety techniczne |
Łączność optyczna | Lasery 100G/400G, hybrydowe moduły fotoniczne z krzemu | Podłoża zaszczepiające InP umożliwiają bezpośrednią przerwę energetyczną (1,34 eV) i heteroepitaksję opartą na Si, zmniejszając straty sprzężenia optycznego. |
Nowe pojazdy energetyczne | Falowniki wysokiego napięcia 800 V, ładowarki pokładowe (OBC) | Podłoża 4H-SiC wytrzymują napięcie >1200 V, co pozwala na redukcję strat przewodzenia o 50% i zmniejszenie objętości systemu o 40%. |
Komunikacja 5G | Urządzenia RF o fali milimetrowej (PA/LNA), wzmacniacze mocy stacji bazowych | Półizolacyjne podłoża SiC (rezystywność >10⁵ Ω·cm) umożliwiają pasywną integrację o wysokiej częstotliwości (60 GHz+). |
Sprzęt przemysłowy | Czujniki wysokotemperaturowe, transformatory prądowe, monitory reaktorów jądrowych | Podłoża zaszczepiające InSb (przerwa pasmowa 0,17 eV) zapewniają czułość magnetyczną do 300% przy 10 T. |
Wafle LiTaO₃ - kluczowe cechy
1. Wyższa wydajność piezoelektryczna
· Wysokie współczynniki piezoelektryczne (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5%) umożliwiają stosowanie urządzeń SAW/BAW o wysokiej częstotliwości ze stratą wstawiania <1,5 dB dla filtrów RF 5G
· Doskonałe sprzężenie elektromechaniczne obsługuje projekty filtrów o szerokim paśmie (≥5%) do zastosowań sub-6GHz i mmWave
2. Właściwości optyczne
· Szerokopasmowa przezroczystość (>70% transmisji w zakresie 400-5000 nm) dla modulatorów elektrooptycznych osiągających szerokość pasma >40 GHz
· Silna nieliniowa podatność optyczna (χ⁽²⁾~30pm/V) ułatwia efektywną generację drugiej harmonicznej (SHG) w układach laserowych
3. Stabilność środowiska
· Wysoka temperatura Curie (600°C) zapewnia reakcję piezoelektryczną w środowiskach klasy motoryzacyjnej (od -40°C do 150°C)
· Obojętność chemiczna na kwasy/zasady (pH1-13) zapewnia niezawodność w zastosowaniach przemysłowych czujników
4. Możliwości personalizacji
· Inżynieria orientacji: cięcie X (51°), cięcie Y (0°), cięcie Z (36°) dla dostosowanych odpowiedzi piezoelektrycznych
· Opcje domieszkowania: domieszkowanie magnezem (odporność na uszkodzenia optyczne), domieszkowanie cynkiem (wzmocnione d₃₃)
· Wykończenie powierzchni: polerowanie epitaksjalne (Ra<0,5nm), metalizacja ITO/Au
Wafle LiTaO₃ - podstawowe zastosowania
1. Moduły RF Front-End
· Filtry 5G NR SAW (pasmo n77/n79) o współczynniku temperaturowym częstotliwości (TCF) <|-15ppm/°C|
· Ultraszerokopasmowe rezonatory BAW dla WiFi 6E/7 (5,925-7,125 GHz)
2. Zintegrowana fotonika
· Szybkie modulatory Mach-Zehndera (>100 Gb/s) do spójnej komunikacji optycznej
· Detektory podczerwieni QWIP z długościami fali odcięcia regulowanymi w zakresie 3-14μm
3. Elektronika samochodowa
· Czujniki parkowania ultradźwiękowe o częstotliwości roboczej >200kHz
· Przetworniki piezoelektryczne TPMS wytrzymujące cykle termiczne od -40°C do 125°C
4. Systemy obronne
· Filtry odbiornika EW z tłumieniem poza pasmem >60dB
· Okna podczerwieni głowicy naprowadzającej rakiety, transmitujące promieniowanie MWIR o częstotliwości 3-5μm
5. Nowe technologie
· Optomechaniczne przetworniki kwantowe do konwersji mikrofal na optykę
· Macierze PMUT do obrazowania ultrasonograficznego w medycynie (rozdzielczość >20MHz)
Wafle LiTaO₃ - XKH Services
1. Zarządzanie łańcuchem dostaw
· Przetwarzanie od boule do wafla z 4-tygodniowym czasem realizacji dla standardowych specyfikacji
· Produkcja zoptymalizowana pod kątem kosztów, zapewniająca 10-15% przewagi cenowej nad konkurencją
2. Rozwiązania niestandardowe
· Wafle o określonej orientacji: cięcie w kształcie litery Y 36°±0,5° zapewniające optymalną wydajność SAW
· Kompozycje domieszkowane: domieszkowanie MgO (5mol%) do zastosowań optycznych
Usługi metalizacji: Wzorcowanie elektrod Cr/Au (100/1000Å)
3. Wsparcie techniczne
· Charakterystyka materiału: krzywe odbić XRD (FWHM<0,01°), analiza powierzchni AFM
· Symulacja urządzenia: modelowanie FEM w celu optymalizacji projektu filtra SAW
Wniosek
Wafle LiTaO₃ nadal umożliwiają postęp technologiczny w zakresie komunikacji RF, zintegrowanej fotoniki i czujników do trudnych warunków środowiskowych. Wiedza specjalistyczna XKH w zakresie materiałów, precyzja produkcji i wsparcie inżynierii aplikacji pomagają klientom pokonywać wyzwania projektowe w systemach elektronicznych nowej generacji.


