Зліткі LiNbO₃, легаваныя магніем, з арыентацыяй 45°Z-рэзу і 64°Y-рэзу для сістэм сувязі 5G/6G

Кароткае апісанне:

Злітак LiNbO3 (крышталічны злітак ніабату літыя) — гэта краевугольны матэрыял у перадавой оптаэлектроніцы і квантавых тэхналогіях, вядомы сваімі выключнымі электрааптычнымі каэфіцыентамі (γ₃₃ = 30,9 пм/В), шырокім дыяпазонам празрыстасці (400–5200 нм) і высокай тэмпературай Кюры (1210°C). У адрозненне ад традыцыйных матэрыялаў на аснове крэмнію, зліткі LiNbO3 дазваляюць апрацоўваць высокачастотныя сігналы і вырабляць хваляводы з вялікай апертурай, што робіць іх незаменнымі для сувязі 5G/6G, квантавай фатонікі і прамысловага датчыка. Нядаўнія дасягненні ў галіне гетэрагеннай інтэграцыі (напрыклад, кампазітныя пласціны на аснове крэмнію) і ліквідацыі дэфектаў (напрыклад, легаванне магніем) яшчэ больш пашырылі яго прымяненне ў экстрэмальных умовах, такіх як высокатэмпературныя (>400°C) датчыкі і радыяцыйна-ўстойлівыя аэракасмічныя сістэмы.

Дашліце нам ліст

Асаблівасці

Тэхнічныя параметры

Крышталічная структура	Шасцікутны
Пастаянная рашоткі	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650°C
Шчыльнасць	7,45 г/см3
Тэмпература Кюры	610°C
Цвёрдасць	5,5 - 6 па шкале Мооса
Каэфіцыент цеплавога пашырэння	аа = 1,61 × 10⁻⁶ / к, пераменны ток = 4,1 × 10⁻⁶ / к
Супраціўленне	1015 Вм
Дыэлектрычная пранікальнасць	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Колер	Бясколерны
Праз шэраг	0,4 ~ 5,0 мкм
Паказчык праламлення	няма = 2,176 ne = 2,180 пры 633 нм

Асноўныя тэхнічныя характарыстыкі

Злітак LiNbO3 валодае наборам выдатных уласцівасцей:

1. Электрааптычныя характарыстыкі:

Высокі нелінейны каэфіцыент: d₃₃ = 34,4 пм/В, што дазваляе эфектыўна генераваць другую гармоніку (SHG) і аптычныя параметрычныя ваганні (OPO) для настроўвальных інфрачырвоных крыніц.

Шырокапалосная перадача: мінімальнае паглынанне ў бачным спектры (α < 0,1 дБ/см пры 1550 нм), крытычна важнае для аптычных узмацняльнікаў C-дыяпазону і квантавага пераўтварэння частаты.

2. Механічная і тэрмічная трываласць:

Нізкае цеплавое пашырэнне: КТР = 14,4×10⁻⁶/K (вось a), што забяспечвае сумяшчальнасць з крэмніевымі падложкамі ў гібрыдных фатонных схемах.

Высокі п'езаэлектрычны водгук: g₃₃> 20 мВ/м, ідэальна падыходзіць для фільтраў павярхоўных акустычных хваль (SAW) у сістэмах міліметровага дыяпазону 5G.

3. Кантроль дэфектаў:

Шчыльнасць мікратрубак: <0,1 см⁻² (8-цалевыя зліткі), пацверджана з дапамогай сінхратроннай рэнтгенаўскай дыфракцыі.

Устойлівасць да радыяцыі: мінімальнае скажэнне рашоткі пад уздзеяннем электрычных палёў 100 кВ/см, пацверджана выпрабаваннямі аэракасмічнага класа.

Стратэгічныя прымянення

Злітак LiNbO3 стымулюе інавацыі ў перадавых галінах:

1. Квантавая фатоніка:

Крыніцы аднаго фатона: выкарыстоўваючы нелінейнае пераўтварэнне ўніз, LiNbO3 дазваляе генераваць заблытаныя пары фатонаў для сістэм размеркавання квантавага ключа (QKD).

Квантавая памяць: інтэграцыя з валокнамі, легаванымі Er³⁺, дасягае эфектыўнасці захоўвання 30% пры 1530 нм, што крытычна важна для квантавых сетак на вялікія адлегласці.

2. Оптаэлектронныя сістэмы:

Высокахуткасныя мадулятары: X-cut LiNbO3 дасягае прапускной здольнасці 40 ГГц са стратамі ўстаўкі <1 дБ, пераўзыходзячы LiTaO3 у аптычных прыёмаперадатчыках 400G.

Падваенне лазернай частаты: легаваны Mg LiNbO3 (парог 6%) памяншае фотарэфракцыйнае пашкоджанне, забяспечваючы стабільнае пераўтварэнне 1064 нм → 532 нм у сістэмах LiDAR.

3. Прамысловыя датчыкі:

Высокатэмпературныя датчыкі ціску: працуюць бесперапынна пры тэмпературы 600°C, выкарыстоўваючы п'езаэлектрычны рэзананс для маніторынгу нафта-/газаправодаў.

Трансфарматары току: сумеснае легіраванне Fe/Mg павышае адчувальнасць (0,1% FS) у прымяненні да разумных сетак.

Паслугі і рашэнні XKH

Нашы паслугі па вытворчасці зліткаў LiNbO3 распрацаваны для маштабаванасці і дакладнасці:

1. Выраб на заказ:

Варыянты памераў: зліткі 3–8 цаляў з геаметрыямі X/Y/Z-разрэзу і 42°Y-разрэзу, вуглавая дапушчальная адхіленне ±0,01°.

Кантроль допінгу: сумеснае допінгаванне Fe/Mg метадам Чохральскага (дыяпазон канцэнтрацый 10¹⁶–10¹⁹ см⁻³) для аптымізацыі фотарэфракцыйнага супраціўлення.

2. Пашыраная апрацоўка:

Гетэрагенная інтэграцыя: кампазітныя пласціны Si-LN (таўшчынёй 300–600 нм) з цеплаправоднасцю да 8,78 Вт/м·К для высокачастотных фільтраў на паўправадніковых хвалях.

Выраб хваляводаў: метады пратоннага абмену (PE) і зваротнага пратоннага абмену (RPE) дазваляюць атрымліваць субмікронныя хваляводы (Δn > 0,7) для электрааптычных мадулятараў на частаце 40 ГГц.

3. Забеспячэнне якасці:

Сквозныя выпрабаванні: раманаўскай спектраскапіі (праверка палітыпаў), рэнтгенаўскай дыфракцыі (крышталічнасці) і АСМ (марфалогія паверхні) забяспечваюць адпаведнасць стандартам MIL-PRF-4520J і JEDEC-033.

Глабальная лагістыка: дастаўка з кантролем тэмпературы (±0,5°C) і экстраная дастаўка на працягу 48 гадзін па Азіяцка-Ціхаакіянскім рэгіёне, Еўропе і Паўночнай Амерыцы.

Канкурэнтныя перавагі

1. Эфектыўнасць выдаткаў: 8-цалевыя зліткі памяншаюць адходы матэрыялу на 30% у параўнанні з 4-цалевымі альтэрнатывамі, зніжаючы выдаткі на адзінку прадукцыі на 18%.

2. Паказчыкі прадукцыйнасці:

Паласа прапускання фільтра SAW: >1,28 ГГц (у параўнанні з 0,8 ГГц для LiTaO3), крытычна важная для міліметровых дыяпазонаў хваль 5G.

Тэрмацыклічнасць: вытрымлівае цыклы -200–500°C з дэфармацыяй <0,05%, пацверджана ў аўтамабільных выпрабаваннях LiDAR.

1. Устойлівае развіццё: метады перапрацоўкі, якія дазваляюць перапрацоўваць адходы, скарачаюць спажыванне вады на 40% і спажыванне энергіі на 25%.

Выснова

Злітак LiNbO3 застаецца найлепшым матэрыялам для оптаэлектронікі наступнага пакалення, спалучаючы ў сабе непераўзыдзеныя электрааптычныя характарыстыкі з надзейнасцю прамысловага ўзроўню. Ад квантавых вылічэнняў да сувязі 6G, яго ўніверсальнасць і маштабаванасць даюць яму магчымасць стаць найважнейшым фактарам будучых тэхналогій. Супрацоўнічайце з намі, каб выкарыстоўваць перадавыя рашэнні для легавання, ліквідацыі дэфектаў і гетэрагеннай інтэграцыі, адаптаваныя да патрэб вашых прыкладанняў.