LNOI Litio Niobato Wafer a pellicola sottile 4 pollici 6 pollici 8 pollici X-cut Y-cut Z-cut Orientamenti

LNOI Litio Niobato Wafer a pellicola sottile 4 pollici 6 pollici 8 pollici X-cut Y-cut Z-cut Orientamenti

I wafer LNOI (Lithium Niobate on Insulator) sono piattaforme fotoniche avanzate basate su pellicole di niobato di litio (LiNbO3) ultra-sottili (300~900 nm) legate a substrati isolanti (ad esempio, silicio, zaffiro,o vetro) tramite impianto ionico e tecniche di legame diretto .

I principali vantaggi sono:
· Dimensioni flessibili: wafer personalizzabili da 4 ′′ a 8 ′′ con spessore di pellicola regolabile (standard 600 nm, scalabile a micro-scala).

· Integrazione eterogenea: compatibile con il silicio, il nitruro e il vetro per l'integrazione monolitica di modulatori elettro-ottici, sorgenti di luce quantistica, ecc.

· Servizi ZMSH: progettazione di wafer, ottimizzazione del processo di incollaggio, fabbricazione a livello di wafer (fotolitografia, incisione, metallizzazione) e soluzioni chiavi in mano per la prototipazione fino alla produzione di massa.

Specifica per i wafer di niobato di litio tagliato in X su wafer isolanti (LNOI)

Caratteristiche chiaveWafer LNOI

- Sì.1. Proprietà materiali - - -

· Un elevato coefficiente elettro-ottico (r33 ≈ 30 pm/V) e un'ampia finestra di trasparenza (0,35 μm), che consentono applicazioni UV-MIR.

· Perdite di guida d'onda ultrabasse (< 0,3 dB/cm) e elevata non linearità per modulazione ad alta velocità e conversione di frequenza quantistica.

2.Vantaggi del processo - - -

· Le pellicole sotto i 300 nm riducono il volume modale, supportando modulatori di larghezza di banda > 60 GHz.

· riduzione delle disparità di espansione termica attraverso l'ingegneria delle interfacce di legame (ad esempio, strati di silicio amorfo).

- Sì.3. Confronto delle prestazioni - - -

· rispetto a Silicon Photonics/InP: consumo di energia inferiore (voltaggio a mezza onda < 3 V), più elevato rapporto di estinzione (> 20 dB) e un impatto inferiore del 50%.

Applicazioni primarie diWafer LNOI

1. Comunicazioni ottiche ad alta velocità - - -

- Non lo so.Modulatori elettro-ottici.: abilitare moduli da 800 Gbps/1,6 Tbps con larghezza di banda > 40 GHz, efficienza 3x rispetto al silicio.

- Sì.- Moduli coerenti.: integrato in modo eterogeneo con la fotonica al silicio per una trasmissione a lungo raggio a bassa perdita e con alta affidabilità.

- Sì.2. Sistemi di informazione quantistica- - -

- Sì.- Fonti luminose quantistiche.: generatori di coppie di fotoni intricati integrati per la manipolazione degli stati quantistici su chip.

- Non lo so.Chip di calcolo quantistico.: Sfruttare la nonlinearità di LiNbO3 per la fabbricazione di qubit e architetture resistenti ai guasti.

- Sì.3. Sensori e immagini - - -

- Sì.- Detettori Terahertz.: Imaging non criogeno con risoluzione mm mediante modulazione EO.

- Non lo so.Giroscopi a fibra ottica.: Navigazione inerziale ad alta precisione per l'aerospazio.

- Sì.4. L'informatica ottica e l'accelerazione dell'IA - - -

- Sì.- Interconnessioni fotoniche.: gate logiche e interruttori a latenza ultra-bassa per l'elaborazione parallela dell'IA.

Servizi della ZMSH

1Servizi di base:

Personalizzazione dei wafer: wafer LNOI da 4 ′′ 8 con orientamento X-cut / Z-cut, doping MgO e spessore dello strato di ossido sepolto (50 nm ′′ 20 μm).

Integrazione eterogenea: legame con silicio, zaffiro o nitruro per chip ottici EO ibridi (ad esempio, monoliti modulatori laser).

Servizi di fabbricazione: litografia UV a 150 nm, incisione a secco, metallizzazione Au/Cr e confezionamento/prova a livello di wafer.

Supporto end-to-end: simulazione di progettazione (strumenti PIC Studio), ottimizzazione del rendimento e produzione su larga scala.

2. Tendenze tecnologiche

Wafer più grandi: transizione a LNOI da 8 pollici per ridurre i costi e ridurre la capacità.

Film ultra-sottili: sviluppare film < 200 nm per superare i limiti di assorbimento a lunghezza d'onda corta (applicazioni per la luce visibile).

Integrazione ibrida: legame con materiali III-V (InP) per l'integrazione laser-modulatore.

Smart Manufacturing: ottimizzazione dei parametri di incisione basata sull'IA per ridurre i difetti (<1 difetto/cm2).