LT litiumtantalat (LiTaO3) krystall 2 tommer/3 tommer/4 tommer/6 tommer Orientering Y-42°/36°/108° Tykkelse 250–500 µm
Tekniske parametere
Navn | Optisk LiTaO3 | Lydnivå i tabellen LiTaO3 |
Aksial | Z-snitt + / - 0,2 ° | 36° Y-kutt / 42° Y-kutt / X-kutt(+ / - 0,2 °) |
Diameter | 76,2 mm + / - 0,3 mm/100 ± 0,2 mm | 76,2 mm + /- 0,3 mm100 mm +/-0,3 mm 0r 150 ± 0,5 mm |
Datumplan | 22mm + / - 2mm | 22 mm + /- 2 mm32 mm + /- 2 mm |
Tykkelse | 500um +/-5mm1000um +/- 5mm | 500um +/-20mm350um +/-20mm |
TTV | ≤ 10um | ≤ 10um |
Curie-temperatur | 605 °C + / - 0,7 °C (DTA-metoden) | 605 °C + / -3 °C (DTA-metoden |
Overflatekvalitet | Dobbeltsidig polering | Dobbeltsidig polering |
Avfasede kanter | kantavrunding | kantavrunding |
Viktige egenskaper
1. Krystallstruktur og elektrisk ytelse
· Krystallografisk stabilitet: 100 % 4H-SiC polytypedominans, null multikrystallinske inneslutninger (f.eks. 6H/15R), med XRD-vippekurve i full bredde ved halvmaksimum (FWHM) ≤32,7 buesekunder.
· Høy bærermobilitet: Elektronmobilitet på 5400 cm²/V·s (4H-SiC) og hullmobilitet på 380 cm²/V·s, noe som muliggjør design av høyfrekvente enheter.
· Strålingshardhet: Tåler 1 MeV nøytronbestråling med en fortrengningsskadeterskel på 1×10¹⁵ n/cm², ideell for luftfart og kjernekraft.
2. Termiske og mekaniske egenskaper
· Eksepsjonell varmeledningsevne: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), tre ganger så mye som silisium, og støtter drift over 200 °C.
· Lav termisk ekspansjonskoeffisient: CTE på 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), noe som sikrer kompatibilitet med silisiumbasert emballasje og minimerer termisk stress.
3. Feilkontroll og prosesseringspresisjon
· Mikrorørtetthet: <0,3 cm⁻² (8-tommers wafere), dislokasjonstetthet <1000 cm⁻² (verifisert via KOH-etsing).
· Overflatekvalitet: CMP-polert til Ra <0,2 nm, oppfyller EUV-litografikravene for flathet.
Viktige applikasjoner
Domene | Applikasjonsscenarier | Tekniske fordeler |
Optisk kommunikasjon | 100G/400G lasere, hybridmoduler for silisiumfotonikk | InP-frøsubstrater muliggjør direkte båndgap (1,34 eV) og Si-basert heteroepitaksi, noe som reduserer optisk koblingstap. |
Nye energikjøretøy | 800V høyspenningsomformere, innebygde ladere (OBC) | 4H-SiC-substrater tåler >1200 V, noe som reduserer ledningstap med 50 % og systemvolumet med 40 %. |
5G-kommunikasjon | Millimeterbølge-RF-enheter (PA/LNA), basestasjonseffektforsterkere | Halvisolerende SiC-substrater (resistivitet >10⁵ Ω·cm) muliggjør passiv integrasjon ved høy frekvens (60 GHz+). |
Industriutstyr | Høytemperatursensorer, strømtransformatorer, kjernereaktormonitorer | InSb-frøsubstrater (0,17 eV båndgap) leverer magnetisk følsomhet på opptil 300 % ved 10 T. |
LiTaO₃-wafere – Viktige egenskaper
1. Overlegen piezoelektrisk ytelse
· Høye piezoelektriske koeffisienter (d₃₃~8–10 pC/N, K²~0,5 %) muliggjør høyfrekvente SAW/BAW-enheter med innsettingstap <1,5 dB for 5G RF-filtre
· Utmerket elektromekanisk kobling støtter filterdesign med bred båndbredde (≥5 %) for sub-6 GHz- og mmWave-applikasjoner
2. Optiske egenskaper
· Bredbåndstransparens (>70 % transmisjon fra 400–5000 nm) for elektrooptiske modulatorer som oppnår >40 GHz båndbredde
· Sterk ikke-lineær optisk susceptibilitet (χ⁽²⁾~30pm/V) muliggjør effektiv generering av andre harmoniske elementer (SHG) i lasersystemer
3. Miljøstabilitet
· Høy Curie-temperatur (600 °C) opprettholder piezoelektrisk respons i bilkvalitetsmiljøer (-40 °C til 150 °C)
· Kjemisk inertitet mot syrer/alkalier (pH 1–13) sikrer pålitelighet i industrielle sensorapplikasjoner
4. Tilpasningsmuligheter
· Orienteringsteknikk: X-kutt (51°), Y-kutt (0°), Z-kutt (36°) for skreddersydde piezoelektriske responser
· Dopingalternativer: Mg-dopet (optisk skademotstand), Zn-dopet (forbedret d₃₃)
· Overflatebehandlinger: Epitaksialt polert (Ra < 0,5 nm), ITO/Au-metallisering
LiTaO₃-wafere – primære bruksområder
1. RF-frontmoduler
· 5G NR SAW-filtre (bånd n77/n79) med temperaturfrekvenskoeffisient (TCF) <|-15 ppm/°C|
· Ultrabredbånds BAW-resonatorer for WiFi 6E/7 (5,925–7,125 GHz)
2. Integrert fotonikk
· Høyhastighets Mach-Zehnder-modulatorer (>100 Gbps) for koherent optisk kommunikasjon
· QWIP infrarøde detektorer med avskjæringsbølgelengder som kan justeres fra 3–14 μm
3. Bilelektronikk
· Ultralydparkeringssensorer med driftsfrekvens på >200 kHz
· TPMS piezoelektriske transdusere som tåler termisk syklus fra -40 °C til 125 °C
4. Forsvarssystemer
· EW-mottakerfiltre med >60 dB utenfor båndet-avvisning
· IR-vinduer for missilsøkere som sender ut 3–5 μm MWIR-stråling
5. Nye teknologier
· Optomekaniske kvantetransdusere for konvertering fra mikrobølge til optisk
· PMUT-arrayer for medisinsk ultralydavbildning (oppløsning >20 MHz)
LiTaO₃-wafere – XKH-tjenester
1. Forsyningskjedehåndtering
· Boule-til-wafer-prosessering med 4 ukers leveringstid for standardspesifikasjoner
· Kostnadsoptimalisert produksjon som gir 10–15 % prisfordel sammenlignet med konkurrentene
2. Tilpassede løsninger
· Orienteringsspesifikk wafering: 36°±0,5° Y-kutt for optimal SAW-ytelse
· Dopede sammensetninger: MgO (5 mol%) doping for optiske applikasjoner
Metalliseringstjenester: Cr/Au (100/1000 Å) elektrodemønstring
3. Teknisk støtte
· Materialkarakterisering: XRD-vippekurver (FWHM < 0,01°), AFM-overflateanalyse
· Enhetssimulering: FEM-modellering for optimalisering av SAW-filterdesign
Konklusjon
LiTaO₃-wafere fortsetter å muliggjøre teknologiske fremskritt innen RF-kommunikasjon, integrert fotonikk og sensorer for tøffe miljøer. XKHs materialekspertise, produksjonspresisjon og applikasjonstekniske støtte hjelper kunder med å overvinne designutfordringer i neste generasjons elektroniske systemer.


