Mg-кошулган LiNbO₃Уймалар 45°Z-Cut 64°Y-Cut 5G/6G байланыш системалары үчүн багыттары

Mg-кошулган LiNbO₃Уймалар 45°Z-Cut 64°Y-Cut 5G/6G коммуникация системалары үчүн багыттары Өзгөчөлөнгөн сүрөт

Кыска сүрөттөмө:

LiNbO3 куймасы (Lityum Niobate Crystal Ingot) — өзгөчө электро-оптикалык коэффициенттери (γ₃₃= 30,9 pm/V), кеңири тунуктук диапазону (400–5,200 нм) жана Curie (120°C) менен белгилүү болгон өнүккөн оптоэлектроникада жана кванттык технологияларда негизги материал. Кадимки кремнийге негизделген материалдардан айырмаланып, LiNbO3 куймалары сигналдарды жогорку жыштыктагы иштетүүгө жана чоң диафрагмалуу толкун өткөргүчтөрдү жасоого мүмкүндүк берет, бул аларды 5G/6G байланышы, кванттык фотоника жана өнөр жайлык сезгич үчүн зарыл кылат. Гетерогендүү интеграциядагы (мисалы, Si негизиндеги композиттик пластиналар) жана кемчиликтерди азайтуудагы (мисалы, Mg допинг) акыркы жетишкендиктер анын жогорку температурадагы (>400°C) сенсорлор жана радиацияга катууланган аэрокосмостук системалар сыяктуу экстремалдык чөйрөлөрдө колдонулушун андан ары кеңейтти.

Бизге электрондук кат жөнөтүү

Өзгөчөлүктөрү

Техникалык параметрлер

Кристаллдык түзүлүш	алты бурчтуу
Тор константасы	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 o C
тыгыздыгы	7,45 г/см3
Кюри температурасы	610 o C
Катуулугу	5,5 - 6 ай
Термикалык кеңейүү коэффициенти	aa = 1,61 x 10 -6 / k ac = 4,1 x 10 -6 / к
Каршылык	1015 Wm
Өткөргүчтүк	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Түс	Түссүз
бир катар аркылуу	0,4 ~ 5,0 um
Сынуу көрсөткүчү	жок = 2,176 не = 2,180 @ 633 нм

Негизги техникалык мүнөздөмөлөрү

LiNbO3 куймасы бир топ жогорку сапаттарды көрсөтөт:

1. Электроптикалык аткаруу:

Жогорку сызыктуу эмес коэффициент: d₃₃= 34,4 pm/V, жөнгө салынуучу инфракызыл булактар үчүн эффективдүү экинчи гармоникалык генерацияны (SHG) жана оптикалык параметрдик термелүүнү (OPO) камсыз кылат.

Кең тилкелүү өткөрүү: Көрүнүүчү спектрде минималдуу сиңүү (α <0,1 дБ/см 1550 нм), С диапазонундагы оптикалык күчөткүчтөр жана кванттык жыштыктарды өзгөртүү үчүн маанилүү.

2. Механикалык жана жылуулук бекемдик:

Төмөн жылуулук кеңейүү: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (а-ок), гибриддик фотоникалык схемалардагы кремний субстраттары менен шайкештикти камсыз кылуу.

Жогорку пьезоэлектрдик жооп: g₃₃> 20 мВ/м, 5G mmWave системаларындагы беттик акустикалык толкун (SAW) чыпкалары үчүн идеалдуу.

3. Кемчиликти көзөмөлдөө:

Микропродукттун тыгыздыгы: <0,1 см⁻²(8 дюймдук куймалар), синхротрон рентген нурларынын дифракциясы аркылуу тастыкталган.

Радиацияга туруштук берүү: 100 кВ/см электр талааларында минималдуу торчо бурмалоо, аэрокосмостук деңгээлдеги сыноодо тастыкталган.

Стратегиялык колдонмолор

LiNbO3 Ingot алдыңкы домендерде инновацияларды жаратат:

1. Кванттык фотоника:

Жалгыз фотондук булактар: LiNbO3 сызыктуу эмес ылдый конверсияны колдонуу менен кванттык ачкычтарды бөлүштүрүү (QKD) системалары үчүн чырмалышкан фотон жуптарын түзүүгө мүмкүндүк берет.

Кванттык эс тутум: Er³⁺ кошулган жипчелер менен интеграция 1530 нмде 30% сактоо эффективдүүлүгүнө жетет, бул алыскы кванттык тармактар үчүн маанилүү.

2. Оптоэлектрондук системалар:

Жогорку ылдамдыктагы модуляторлор: X-cut LiNbO3 40 ГГц өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө <1 дБ кыстаруу жоготуусу менен жетишип, 400G оптикалык трансиверлерде LiTaO3тен ашып кетет.

Лазердик жыштыкты эки эсеге көбөйтүү: Mg кошулган LiNbO3 (6% босого) LiDAR системаларында туруктуу 1064 нм → 532 нм конверсиясын камсыз кылып, фоторефракциялык зыянды азайтат.

3. Өнөр жайлык сезгич:

Жогорку температурадагы басым сенсорлору: мунай/газ түтүгүнө мониторинг жүргүзүү үчүн пьезоэлектрдик резонансты колдонуп, 600°Cде үзгүлтүксүз иштешет.

Учурдагы Transformers: Fe/Mg биргелешип допинг акылдуу тармак тиркемелеринде сезимталдыкты (0,1% FS) жогорулатат.

XKH кызматтары жана чечимдери

Биздин LiNbO3 куйма кызматтарыбыз масштабдуулук жана тактык үчүн иштелип чыккан:

1. Ыңгайлаштырылган өндүрүш:

Өлчөм параметрлери: X/Y/Z-кесилген 3–8 дюймдук куймалар жана 42°Y-кесилген геометриялар, ±0,01° бурчтук толеранттуулук.

Допинг-контролдоо: Фоторефракциялык туруктуулукту оптималдаштыруу үчүн Czochralski ыкмасы (концентрация диапазону 10¹⁶–10¹⁹ см⁻³) аркылуу Fe/Mg биргелешкен допинг.

2. Өркүндөтүлгөн иштетүү:

Гетерогендүү интеграция: жогорку жыштыктагы SAW чыпкалары үчүн жылуулук өткөрүмдүүлүгү 8,78 Вт/м·К чейин болгон Si-LN композиттик пластиналар (калыңдыгы 300–600 нм).

Толкун өткөргүчтү түзүү: Протон алмашуу (PE) жана тескери протон алмашуу (RPE) ыкмалары 40 ГГц электро-оптикалык модуляторлор үчүн субмикрон толкун өткөргүчтөрүн (Δn >0,7) берет.

3. Сапатты камсыздоо:

Аягына чейин сыноо: Раман спектроскопиясы (көп типтүү текшерүү), XRD (кристаллдуулук) жана AFM (беттик морфология) MIL-PRF-4520J жана JEDEC-033 менен шайкеш келүүнү камсыз кылат.

Глобалдык логистика: Температура көзөмөлдөнүүчү жеткирүү (±0,5°C) жана Азия-Тынч океан, Европа жана Түндүк Америка боюнча 48 сааттык шашылыш жеткирүү.

Атаандаштык артыкчылыктары

1. Нарктын натыйжалуулугу: 8 дюймдук куймалар материалдык калдыктарды 4 дюймдук альтернативдерге салыштырмалуу 30% га азайтып, бирдигине кеткен чыгымдарды 18% га төмөндөтөт.

2. Аткаруу көрсөткүчтөрү:

SAW чыпкасынын өткөрүү жөндөмдүүлүгү: >1,28 ГГц (LiTaO3 үчүн 0,8 ГГцке салыштырмалуу), 5G mmWave тилкелери үчүн маанилүү.

Термикалык велосипед: -200–500°C циклдарынан туруштук бере алат, <0,05% бузулушу бар, LiDAR унаа сынагында тастыкталган.

1. Туруктуулук: Кайра иштетүүгө жарамдуу ыкмалар сууну керектөөнү 40% га, энергияны пайдаланууну 25% га азайтат.

Корутунду

LiNbO3 куймасы теңдешсиз электро-оптикалык көрсөткүчтөрдү өнөр жайлык деңгээлдеги ишенимдүүлүк менен айкалыштырган кийинки муундагы оптоэлектроника үчүн тандалган материал бойдон калууда. Кванттык эсептөөлөрдөн 6G коммуникацияларына чейин, анын ар тараптуулугу жана масштабдуулугу аны келечектеги технологиялардын маанилүү көмөкчүсү катары көрсөтөт. Допингди колдонуу, кемчиликтерди азайтуу жана колдонмонун муктаждыктарына ылайыкташтырылган гетерогендүү интеграциялык чечимдерди колдонуу үчүн биз менен өнөктөш болуңуз.