Злитки LiNbO₃, леговані магнієм, з орієнтацією 45°Z-різу та 64°Y-різу для систем зв'язку 5G/6G

Зливки LiNbO₃, леговані магнієм, з орієнтацією 45°Z-різу та 64°Y-різу для систем зв'язку 5G/6G. Зображення.

Короткий опис:

Злиток LiNbO3 (кристалічний злиток ніобату літію) є ключовим матеріалом у передовій оптоелектроніці та квантових технологіях, відомий своїми винятковими електрооптичними коефіцієнтами (γ₃₃ = 30,9 пм/В), широким діапазоном прозорості (400–5200 нм) та високою температурою Кюрі (1210°C). На відміну від традиційних матеріалів на основі кремнію, злитки LiNbO3 дозволяють обробляти високочастотні сигнали та виготовляти хвилеводи з великою апертурою, що робить їх незамінними для зв'язку 5G/6G, квантової фотоніки та промислового зондування. Нещодавні досягнення в гетерогенній інтеграції (наприклад, композитні пластини на основі кремнію) та усуненні дефектів (наприклад, легування Mg) ще більше розширили його застосування в екстремальних середовищах, таких як високотемпературні (>400°C) датчики та радіаційно-зміцнені аерокосмічні системи.

Надіслати нам електронного листа

Особливості

Технічні параметри

Кристалічна структура	Шестикутний
Постійна решітки	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650°C
Щільність	7,45 г/см3
Температура Кюрі	610°C
Твердість	5,5 - 6 Мооса
Коефіцієнт теплового розширення	aa = 1,61 x 10⁻⁶ / k, ac = 4,1 x 10⁻⁶ / k
Питомий опір	1015 Вм
Діелектрична проникність	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Колір	Безбарвний
Через низку	0,4 ~ 5,0 мкм
Показник заломлення	no = 2,176 ne = 2,180 при 633 нм

Основні технічні характеристики

Злиток LiNbO3 має низку чудових властивостей:

1. Електрооптичні характеристики:

Високий нелінійний коефіцієнт: d₃₃ = 34,4 пм/В, що забезпечує ефективну генерацію другої гармоніки (SHG) та оптичні параметричні коливання (OPO) для настроюваних інфрачервоних джерел.

Широкосмугове пропускання: Мінімальне поглинання у видимому спектрі (α < 0,1 дБ/см при 1550 нм), критично важливе для оптичних підсилювачів C-діапазону та квантового перетворення частоти.

2. Механічна та термічна стійкість:

Низький коефіцієнт теплового розширення: КТР = 14,4×10⁻⁶/K (вісь a), що забезпечує сумісність з кремнієвими підкладками в гібридних фотонних схемах.

Висока п'єзоелектрична характеристика: g₃₃> 20 мВ/м, ідеально підходить для фільтрів поверхневих акустичних хвиль (SAW) у системах ммХвиль 5G.

3. Контроль дефектів:

Густина мікротрубки: <0,1 см⁻² (8-дюймові злитки), підтверджено за допомогою синхротронної рентгенівської дифракції.

Стійкість до випромінювання: Мінімальне спотворення кристалічної решітки в електричних полях 100 кВ/см, підтверджено випробуваннями аерокосмічного класу.

Стратегічні застосування

Злиток LiNbO3 стимулює інновації в передових галузях:

1. Квантова фотоніка:

Джерела однофотонних фотонів: Використовуючи нелінійне перетворення вниз, LiNbO3 дозволяє генерувати заплутані пари фотонів для систем квантового розподілу ключів (QKD).

Квантова пам'ять: інтеграція з волокнами, легованими Er³⁺, досягає 30% ефективності зберігання при 1530 нм, що є критично важливим для квантових мереж на великі відстані.

2. Оптоелектронні системи:

Високошвидкісні модулятори: X-cut LiNbO3 досягає пропускної здатності 40 ГГц з втратами на внесення <1 дБ, перевершуючи LiTaO3 в оптичних приймачах 400G.

Подвоєння лазерної частоти: легований Mg LiNbO3 (поріг 6%) зменшує фоторефракційне пошкодження, забезпечуючи стабільне перетворення 1064 нм → 532 нм у системах LiDAR.

3. Промислове зондування:

Високотемпературні датчики тиску: працюють безперервно при температурі 600°C, використовуючи п'єзоелектричний резонанс для моніторингу нафто/газопроводів.

Трансформатори струму: спільне легування Fe/Mg підвищує чутливість (0,1% FS) у застосуваннях інтелектуальних мереж.

Послуги та рішення XKH

Наші послуги зі злитків LiNbO3 розроблені для масштабованості та точності:

1. Виготовлення на замовлення:

Варіанти розмірів: злитки розміром 3–8 дюймів з геометрією різання X/Y/Z та різання 42°Y, кутовий допуск ±0,01°.

Контроль допінгу: спільне допінгування Fe/Mg методом Чохральського (діапазон концентрацій 10¹⁶–10¹⁹ см⁻³) для оптимізації фоторефракційного опору.

2. Розширена обробка:

Гетерогенна інтеграція: композитні пластини Si-LN (товщиною 300–600 нм) з теплопровідністю до 8,78 Вт/м·K для високочастотних фільтрів на поліахорових хвилях.

Виготовлення хвилеводів: методи протонного обміну (PE) та зворотного протонного обміну (RPE) дозволяють створювати субмікронні хвилеводи (Δn > 0,7) для електрооптичних модуляторів на частоті 40 ГГц.

3. Забезпечення якості:

Комплексне тестування: раманівська спектроскопія (перевірка політипів), рентгенівська дифракція (кристалічність) та АСМ (морфологія поверхні) забезпечують відповідність стандартам MIL-PRF-4520J та JEDEC-033.

Глобальна логістика: доставка з контрольованою температурою (±0,5°C) та екстрена доставка протягом 48 годин по Азіатсько-Тихоокеанському регіону, Європі та Північній Америці.

Конкурентні переваги

1. Економічна ефективність: 8-дюймові злитки зменшують витрати матеріалу на 30% порівняно з 4-дюймовими альтернативами, знижуючи собівартість одиниці продукції на 18%.

2. Показники ефективності:

Смуга пропускання фільтра SAW: >1,28 ГГц (порівняно з 0,8 ГГц для LiTaO3), критично важлива для мм-діапазонів 5G.

Термоциклування: Витримує цикли -200–500°C з деформацією <0,05%, підтверджено в автомобільних випробуваннях LiDAR.

1. Сталий розвиток: методи переробки, що дозволяють переробляти відходи, зменшують споживання води на 40% та споживання енергії на 25%.

Висновок

Злиток LiNbO3 залишається матеріалом вибору для оптоелектроніки наступного покоління, поєднуючи неперевершені електрооптичні характеристики з надійністю промислового рівня. Від квантових обчислень до зв'язку 6G, його універсальність та масштабованість позиціонують його як критично важливий інструмент майбутніх технологій. Співпрацюйте з нами, щоб скористатися передовими рішеннями для легування, усунення дефектів та гетерогенної інтеграції, адаптованими до потреб вашого застосування.