LNOI

Введение

Кристаллы LiNbO3 широко используются в качестве двойников частоты для длины волны > 1um и оптических параметрических осцилляторов (OPOs), закачиваемых на 1064 нм, а также квазифазовых устройств (QPM).Из-за его больших электрооптических (E-O) и акустооптических (A-O) коэффициентов, кристалл LiNbO3 является наиболее часто используемым материалом для Pockel Cells, Q-свичей и модуляторов фаз, подложки волновода и поверхностных акустических волновых (SAW) пластинок и т. д.

Наш богатый опыт в выращивании и массового производства для оптического класса литий ниобат как на boule и пластины.,Все готовые изделия проходят проверку качества и проверку качества.И также под строгой очистки поверхности и контроля плоскости, а также.

Спецификация

Собственность.

Изготовление литий-ниобата на изоляторах (LNOI) включает в себя сложную серию этапов, которые сочетают в себе материаловедение и передовые методы изготовления.Процесс направлен на создание тонкой, высококачественная пленка ниобата лития (LiNbO3), привязанная к изоляционной подложке, такой как кремний или сам ниобат лития.

Шаг 1: Имплантация ионов

Первый шаг в производстве пластинок LNOI включает в себя имплантацию ионов.Машина имплантации ионов ускоряет ионы гелия., которые проникают в кристалл ниобата лития на определенную глубину.

Энергия ионов гелия тщательно контролируется, чтобы достичь желаемой глубины в кристалле.вызывая атомные сбои, которые приводят к образованию ослабленной плоскостиЭтот слой в конечном итоге позволит кристаллу разделиться на два отдельных слоя,где верхний слой (называемый слоем А) становится тонкой литиевой ниобатной пленкой, необходимой для LNOI.

Толщина этой тонкой пленки напрямую зависит от глубины имплантации, которая контролируется энергией ионов гелия.что имеет решающее значение для обеспечения единообразия в финальной пленке.

Шаг 2: Подготовка субстрата

Как только процесс имплантации ионов завершится, следующим шагом будет подготовка субстрата, который будет поддерживать тонкую литиевую ниобатную пленку.Общие материалы субстрата включают кремний (Si) или литий ниобат (LN) сам по себеСубстрат должен обеспечивать механическую поддержку тонкой пленки и обеспечивать долгосрочную стабильность во время последующих этапов обработки.

Для подготовки субстрата, a SiO₂ (silicon dioxide) insulating layer is typically deposited onto the surface of the silicon substrate using techniques such as thermal oxidation or PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)В некоторых случаях, если слой SiO2 недостаточно гладкий, он может быть использован в качестве изоляции.Процесс химической механической полировки (CMP) применяется для обеспечения равномерности поверхности и готовности к процессу склеивания.

Шаг 3: Связывание тонкой пленкой

После подготовки субстрата следующим шагом является привязка тонкой пленки ниобата лития (слой А) к субстрату.переворачивается на 180 градусов и помещается на подготовленный субстратПроцесс связывания обычно осуществляется с использованием метода связывания пластин.

При склеивании пластинок кристалл ниобата лития и субстрат подвергаются высокому давлению и температуре, что приводит к сильному склеиванию двух поверхностей.Процесс прямого склеивания обычно не требует никаких клеящих материаловВ исследовательских целях бензоциклобутен (BCB) может использоваться в качестве промежуточного связующего материала для обеспечения дополнительной поддержки,хотя обычно не используется в коммерческом производстве из-за его ограниченной долгосрочной стабильности.

Шаг 4: Отжигание и разделение слоев

После процесса склеивания склеенная пластина подвергается обработке отжигом.а также для восстановления повреждений, вызванных процессом имплантации ионов.

Во время отжига склеенный пластинка нагревается до определенной температуры и поддерживается на этой температуре в течение определенного периода времени.Этот процесс не только укрепляет межповерхностные связи, но и вызывает образование микропузырей в ионном слоеЭти пузыри постепенно приводят к отделению слоя ниобата лития (слой A) от оригинального кристалла ниобата лития (слой B).

После того, как происходит разделение, механические инструменты используются для разделения двух слоев, оставляя на подложке тонкую высококачественную пленку ниобата лития (слой А).Температура постепенно снижается до комнатной температуры, завершая процесс отжига и отделения слоев.

Шаг 5: Плоскость CMP

После отделения слоя ниобата лития поверхность вафеля LNOI обычно грубая и неровная.вафель проходит окончательный процесс химической механической полировки (CMP). CMP сглаживает поверхность пластины, удаляя оставшуюся шероховатость и обеспечивая плоскость тонкой пленки.

Процесс CMP имеет важное значение для получения высококачественной отделки на пластине, что имеет решающее значение для последующего изготовления устройства.часто с грубостью (Rq) менее 0.5 нм, измеренные с помощью микроскопии атомных сил (AFM).

Применение пластины LNOI