גביש ליתיום טנטלט (LiTaO3) 2 אינץ'/3 אינץ'/4 אינץ'/6 אינץ' כיוון Y-42°/36°/108° עובי 250-500 מיקרון
פרמטרים טכניים
שֵׁם | LiTaO3 ברמה אופטית | רמת צליל בטבלת הרעש LiTaO3 |
צִירִי | חיתוך Z + / - 0.2° | חיתוך Y 36° / חיתוך Y 42° / חיתוך X(+ / - 0.2 מעלות) |
קוֹטֶר | 76.2 מ"מ + / - 0.3 מ"מ/100±0.2 מ"מ | 76.2 מ"מ + /-0.3 מ"מ100 מ"מ + /-0.3 מ"מ 0r 150 ± 0.5 מ"מ |
מישור נתון | 22 מ"מ + / - 2 מ"מ | 22 מ"מ + /-2 מ"מ32 מ"מ + /-2 מ"מ |
עוֹבִי | 500um + /-5 מ"מ1000um + /-5 מ"מ | 500um + /-20 מ"מ350um + /-20 מ"מ |
TTV | ≤ 10 מיקרון | ≤ 10 מיקרון |
טמפרטורת קירי | 605 מעלות צלזיוס + / - 0.7 מעלות צלזיוס (שיטת DTA) | 605 מעלות צלזיוס + / -3 מעלות צלזיוס (שיטת DTA) |
איכות פני השטח | ליטוש דו-צדדי | ליטוש דו-צדדי |
קצוות משופעים | עיגול קצה | עיגול קצה |
מאפיינים עיקריים
1. מבנה גבישי וביצועים חשמליים
יציבות קריסטלוגרפית: 100% דומיננטיות של פוליטייפ 4H-SiC, אפס תכלילים רב-גבישיים (למשל, 6H/15R), עם עקומת נדנוד XRD ברוחב מלא בחצי-מקסימום (FWHM) ≤32.7 arcsecons.
ניידות נושאי מטען גבוהה: ניידות אלקטרונים של 5,400 סמ"ר/V·s (4H-SiC) וניידות חורים של 380 סמ"ר/V·s, המאפשרות תכנון התקנים בתדר גבוה.
· קשיות קרינה: עומד בקרינת נויטרונים של 1 MeV עם סף נזק תזוזה של 1×10¹⁵ n/cm², אידיאלי ליישומים בתחום התעופה והגרעין.
2. תכונות תרמיות ומכניות
מוליכות תרמית יוצאת דופן: 4.9 וואט/ס"מ·קלווין (4H-SiC), פי שלושה מזו של סיליקון, תומכת בפעולה מעל 200 מעלות צלזיוס.
מקדם התפשטות תרמי נמוך: CTE של 4.0×10⁻⁶/K (25–1000°C), מה שמבטיח תאימות עם אריזות מבוססות סיליקון וממזער את הלחץ התרמי.
3. בקרת פגמים ודיוק עיבוד
· צפיפות מיקרו-צינורות: <0.3 סמ"ר (ופלים בגודל 8 אינץ'), צפיפות פריקה <1,000 סמ"ר (אומת באמצעות איכול KOH).
· איכות פני השטח: ליטוש CMP ל-Ra <0.2 ננומטר, עומד בדרישות השטיחות ברמת ליתוגרפיה של EUV.
יישומים מרכזיים
דומיין | תרחישי יישום | יתרונות טכניים |
תקשורת אופטית | לייזרים 100G/400G, מודולים היברידיים של פוטוניקה מסיליקון | מצעי זרעי InP מאפשרים פער אנרגיה ישיר (1.34 eV) והטרואפיטקסיה מבוססת סיליקה, מה שמפחית את אובדן הצימוד האופטי. |
כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה | ממירים במתח גבוה 800V, מטענים מובנים (OBC) | מצעי 4H-SiC עומדים בעומס של מעל 1,200 וולט, מה שמפחית את הפסדי ההולכה ב-50% ואת נפח המערכת ב-40%. |
תקשורת 5G | התקני RF של גל מילימטר (PA/LNA), מגברי הספק של תחנות בסיס | מצעי SiC מבודדים למחצה (התנגדות >10⁵ Ω·cm) מאפשרים אינטגרציה פסיבית בתדר גבוה (60 GHz+). |
ציוד תעשייתי | חיישני טמפרטורה גבוהה, שנאי זרם, ניטורים של כורים גרעיניים | מצעי זרעי InSb (פער אנרגיה של 0.17 eV) מספקים רגישות מגנטית של עד 300% ב-10 T. |
פרוסות LiTaO₃ - מאפיינים עיקריים
1. ביצועים פיזואלקטריים מעולים
מקדמים פיזואלקטריים גבוהים (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0.5%) מאפשרים התקני SAW/BAW בתדר גבוה עם אובדן הכנסה <1.5dB עבור מסנני RF 5G
צימוד אלקטרומכני מעולה תומך בתכנון מסננים בעלי רוחב פס רחב (≥5%) עבור יישומי תת-6GHz וגלי mmWave
2. תכונות אופטיות
שקיפות פס רחב (העברה של >70% מ-400-5000 ננומטר) עבור מודולטורים אלקטרו-אופטיים המשיגים רוחב פס של >40GHz
רגישות אופטית לא לינארית חזקה (χ⁽²⁾~30pm/V) מאפשרת יצירת הרמוניות שניות (SHG) יעילה במערכות לייזר
3. יציבות סביבתית
טמפרטורת קירי גבוהה (600°C) שומרת על תגובה פיזואלקטרית בסביבות ברמת רכב (-40°C עד 150°C)
· אינרטיות כימית כנגד חומצות/בסיסיות (pH1-13) מבטיחה אמינות ביישומי חיישנים תעשייתיים
4. יכולות התאמה אישית
· הנדסת אוריינטציה: חיתוך X (51°), חיתוך Y (0°), חיתוך Z (36°) לתגובות פיזואלקטריות מותאמות אישית
אפשרויות סימום: מסומם במגנזיום (עמידות בפני נזק אופטי), מסומם באבק (d₃₃ משופר)
גימורי משטח: ליטוש מוכן לאפיטקסיאלי (Ra<0.5nm), מטאליזציה של ITO/Au
פרוסות LiTaO₃ - יישומים עיקריים
1. מודולי קצה קדמי RF
מסנני 5G NR SAW (תדר n77/n79) עם מקדם טמפרטורה של תדר (TCF) <|-15ppm/°C|
· מהודים רחבי פס במיוחד של BAW עבור WiFi 6E/7 (5.925-7.125GHz)
2. פוטוניקה משולבת
מודולטורים מהירים של מאך-זנדר (>100Gbps) לתקשורת אופטית קוהרנטית
גלאי אינפרא אדום QWIP עם אורכי גל ניתוק הניתנים לכוונון בין 3 ל-14 מיקרומטר
3. אלקטרוניקה לרכב
חיישני חניה אולטרסאונד עם תדר פעולה של >200kHz
מתמרים פיזואלקטריים TPMS עמידים בפני מחזורי חום בין -40°C ל-125°C
4. מערכות הגנה
מסנני מקלט EW עם דחייה מחוץ לפס של >60dB
חלונות אינפרא אדום של מחפשי טילים המשדרים קרינת MWIR בעוצמה של 3-5 מיקרומטר
5. טכנולוגיות מתפתחות
מתמרים קוונטיים אופטו-מכניים להמרה ממיקרוגל לאופטי
מערכי PMUT להדמיית אולטרסאונד רפואית (רזולוציה של >20MHz)
ופלים LiTaO₃ - שירותי XKH
1. ניהול שרשרת אספקה
· עיבוד מ-Boule ל-Wafer עם זמן אספקה של 4 שבועות עבור מפרטים סטנדרטיים
ייצור אופטימלי בעלויות המספק יתרון מחיר של 10-15% לעומת המתחרים
2. פתרונות מותאמים אישית
· חיתוך פרוסות ספציפי לכיוון: חיתוך Y של 36°±0.5° לביצועי SAW אופטימליים
· תרכובות מסוממות: סימום MgO (5mol%) ליישומים אופטיים
שירותי מטליזציה: עיצוב דפוסי אלקטרודות Cr/Au (100/1000Å)
3. תמיכה טכנית
אפיון חומרים: עקומות נדנוד XRD (FWHM<0.01°), ניתוח פני שטח AFM
· סימולציית מכשירים: מידול FEM לאופטימיזציה של תכנון מסנן SAW
מַסְקָנָה
פרוסות ליתיום-אינדוקסיות (LiTaO₃) ממשיכות לאפשר התקדמות טכנולוגית בתקשורת RF, פוטוניקה משולבת וחיישנים לסביבה קשה. המומחיות של XKH בחומרים, דיוק הייצור ותמיכת הנדסת היישומים מסייעים ללקוחות להתגבר על אתגרי תכנון במערכות אלקטרוניות מהדור הבא.


