تانتالات الليثيوم LT (LiTaO3) بلورة 2 بوصة/3 بوصة/4 بوصة/6 بوصة اتجاه Y-42 درجة/36 درجة/108 درجة سمك 250-500 ميكرومتر
المعايير الفنية
اسم | LiTaO3 ذو الدرجة البصرية | مستوى جدول الصوت LiTaO3 |
محوري | قطع Z + / - 0.2 درجة | قطع 36 درجة Y / قطع 42 درجة Y / قطع X(+ / - 0.2 درجة) |
القطر | 76.2 مم + / - 0.3 مم/100±0.2 مم | 76.2 مم +/-0.3 مم100 مم +/-0.3 مم 0 أو 150 ± 0.5 مم |
مستوى البيانات | 22 مم +/- 2 مم | 22 مم +/-2 مم32 مم +/-2 مم |
سماكة | 500 ميكرومتر +/-5 مم1000 ميكرومتر +/-5 مم | 500 ميكرومتر +/-20 مم350 ميكرومتر +/-20 مم |
تي تي في | ≤ 10 ميكرومتر | ≤ 10 ميكرومتر |
درجة حرارة كوري | 605 درجة مئوية +/- 0.7 درجة مئوية (طريقة DTA) | 605 درجة مئوية + / -3 درجة مئوية (طريقة DTA |
جودة السطح | تلميع على الوجهين | تلميع على الوجهين |
حواف مشطوفة | تقريب الحافة | تقريب الحافة |
الخصائص الرئيسية
1. البنية البلورية والأداء الكهربائي
· الاستقرار البلوري: هيمنة متعددة الأنواع من 4H-SiC بنسبة 100%، بدون شوائب متعددة البلورات (على سبيل المثال، 6H/15R)، مع منحنى اهتزاز XRD بعرض كامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) ≤32.7 ثانية قوسية.
· قدرة عالية على الحركة الناقلة: قدرة على الحركة الإلكترونية تبلغ 5400 سم²/فولت·ثانية (4H-SiC) وقدرتها على الحركة في الثقوب تبلغ 380 سم²/فولت·ثانية، مما يتيح تصميم الأجهزة عالية التردد.
·صلابة الإشعاع: تتحمل إشعاع نيوتروني بقوة 1 ميجا إلكترون فولت مع عتبة ضرر إزاحة تبلغ 1×10¹⁵ نيوتن/سم²، وهي مثالية للتطبيقات الفضائية والنووية.
2.الخواص الحرارية والميكانيكية
· الموصلية الحرارية الاستثنائية: 4.9 واط/سم·كلفن (4H-SiC)، وهي ثلاثة أضعاف الموصلية الحرارية للسيليكون، وتدعم التشغيل فوق 200 درجة مئوية.
· معامل التمدد الحراري المنخفض: CTE 4.0×10⁻⁶/K (25–1000 درجة مئوية)، مما يضمن التوافق مع التغليف القائم على السيليكون ويقلل من الإجهاد الحراري.
3. التحكم في العيوب ودقة المعالجة
· كثافة الأنابيب الدقيقة: <0.3 سم⁻² (رقائق مقاس 8 بوصات)، كثافة الخلع <1000 سم⁻² (تم التحقق منها من خلال النقش بغاز KOH).
· جودة السطح: مصقولة بتقنية CMP إلى Ra <0.2 نانومتر، وتلبي متطلبات تسطيح درجة الطباعة الحجرية EUV.
التطبيقات الرئيسية
المجال | سيناريوهات التطبيق | المزايا التقنية |
الاتصالات البصرية | ليزر 100G/400G، وحدات هجينة فوتونية سيليكونية | تمكّن ركائز بذور InP من تحقيق فجوة نطاق مباشرة (1.34 إلكترون فولت) وتباين غير متجانس قائم على السيليكون، مما يقلل من فقدان الاقتران البصري. |
مركبات الطاقة الجديدة | محولات الجهد العالي 800 فولت، شواحن مدمجة (OBC) | تتحمل ركائز 4H-SiC جهدًا كهربائيًا يزيد عن 1200 فولت، مما يقلل خسائر التوصيل بنسبة 50% وحجم النظام بنسبة 40%. |
اتصالات الجيل الخامس | أجهزة ترددات الراديو ذات الموجات المليمترية (PA/LNA)، ومضخمات الطاقة في المحطة الأساسية | تتيح ركائز SiC شبه العازلة (المقاومة >10⁵ Ω·cm) التكامل السلبي للترددات العالية (60 جيجاهرتز+). |
المعدات الصناعية | أجهزة استشعار درجات الحرارة العالية، ومحولات التيار، وشاشات المفاعلات النووية | توفر ركائز بذور InSb (فجوة النطاق 0.17 إلكترون فولت) حساسية مغناطيسية تصل إلى 300٪ عند 10 تيسلا. |
رقائق LiTaO₃ - الخصائص الرئيسية
1. أداء كهربائي ضغطي متفوق
· معاملات كهربائية ضغطية عالية (d₃₃~8-10 pC/N، K²~0.5%) تمكن أجهزة SAW/BAW عالية التردد مع خسارة إدخال <1.5 ديسيبل لمرشحات RF 5G
· يدعم الاقتران الكهروميكانيكي الممتاز تصميمات المرشح ذات النطاق الترددي العريض (≥5%) لتطبيقات الموجات دون 6 جيجاهرتز والمليمترية
2. الخصائص البصرية
· شفافية النطاق العريض (>70% نقل من 400-5000 نانومتر) للمُعدِّلات الكهروضوئية التي تحقق نطاق ترددي >40 جيجاهرتز
· حساسية بصرية غير خطية قوية (χ⁽²⁾~30pm/V) تسهل توليد التوافقيات الثانية (SHG) بكفاءة في أنظمة الليزر
3. الاستقرار البيئي
· تحافظ درجة حرارة كوري العالية (600 درجة مئوية) على الاستجابة الكهرضغطية في البيئات المخصصة للسيارات (من -40 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية)
· الخمول الكيميائي ضد الأحماض/القلويات (درجة الحموضة 1-13) يضمن الموثوقية في تطبيقات المستشعرات الصناعية
4. إمكانيات التخصيص
· هندسة التوجيه: قطع X (51 درجة)، قطع Y (0 درجة)، قطع Z (36 درجة) لاستجابات كهربائية ضغطية مخصصة
· خيارات المنشطات: مشبع بالمغنيسيوم (مقاومة للتلف البصري)، مشبع بالزنك (معزز بـ d₃₃)
· التشطيبات السطحية: تلميع جاهز للطلاء (Ra<0.5nm)، طلاء ITO/Au المعدني
رقائق LiTaO₃ - التطبيقات الأساسية
1. وحدات الواجهة الأمامية RF
· مرشحات 5G NR SAW (النطاق n77/n79) مع معامل درجة حرارة التردد (TCF) <|-15 جزء في المليون/°م|
· مرنانات BAW فائقة النطاق العريض لشبكات WiFi 6E/7 (5.925-7.125 جيجاهرتز)
2. الفوتونيات المتكاملة
· معدِّلات Mach-Zehnder عالية السرعة (>100 جيجابت في الثانية) للاتصالات البصرية المتماسكة
· أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء QWIP ذات أطوال موجية مقطوعة قابلة للضبط من 3 إلى 14 ميكرومتر
3. إلكترونيات السيارات
· أجهزة استشعار وقوف السيارات بالموجات فوق الصوتية بتردد تشغيلي >200 كيلو هرتز
· محولات كهربائية ضغطية TPMS تتحمل الدورة الحرارية من -40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية
4. أنظمة الدفاع
· مرشحات مستقبل EW مع رفض خارج النطاق >60 ديسيبل
· نوافذ الأشعة تحت الحمراء لباحث الصواريخ ترسل إشعاعات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي المتوسط 3-5 ميكرومتر
5. التقنيات الناشئة
· محولات كمية بصرية ميكانيكية لتحويل الموجات الدقيقة إلى الموجات الضوئية
· مجموعات PMUT للتصوير بالموجات فوق الصوتية الطبية (دقة >20 ميجا هرتز)
رقائق LiTaO₃ - خدمات XKH
1. إدارة سلسلة التوريد
· معالجة من الكرة إلى الرقاقة مع مهلة زمنية مدتها 4 أسابيع للمواصفات القياسية
· إنتاج محسّن التكلفة يوفر ميزة سعرية تتراوح بين 10% و15% مقارنة بالمنافسين
2. الحلول المخصصة
· تقطيع رقائقي حسب الاتجاه: قطع Y بزاوية 36°±0.5° للحصول على أداء SAW مثالي
· تركيبات مشوبة: مشوبة بأكسيد المغنيسيوم (5 مول٪) للتطبيقات البصرية
خدمات التمعدن: تصميم أقطاب Cr/Au (100/1000Å)
3. الدعم الفني
· توصيف المواد: منحنيات اهتزاز XRD (FWHM <0.01 درجة)، تحليل سطح AFM
· محاكاة الجهاز: نمذجة العناصر المحدودة لتحسين تصميم مرشح SAW
خاتمة
تُواصل رقائق LiTaO₃ تعزيز التقدم التكنولوجي في مجال اتصالات الترددات الراديوية، والفوتونيات المتكاملة، وأجهزة استشعار البيئات القاسية. تُساعد خبرة XKH في مجال المواد، ودقة التصنيع، ودعم هندسة التطبيقات، عملاءها على التغلب على تحديات التصميم في الأنظمة الإلكترونية من الجيل التالي.


