8 دىيۇملۇق LNOI (ئىزولياتوردىكى LiNbO3) ئوپتىكىلىق مودۇلياتورلار، دولقۇن يوللىغۇچلار، ئىنتېگرال توك يولى ئۈچۈن ۋافېر
تەپسىلىي دىئاگرامما
كىرىش سۆز
ئىزولياتور ئۈستىدىكى لىتىي نىئوبات (LNOI) ۋاپپىلىرى ھەر خىل ئىلغار ئوپتىكىلىق ۋە ئېلېكترونلۇق قوللىنىشچان ساھەلەردە ئىشلىتىلىدىغان ئەڭ ئىلغار ماتېرىيال. بۇ ۋاپپىلار ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى ۋە ۋاپپىنى باغلاش قاتارلىق مۇرەككەپ تېخنىكىلارنى قوللىنىپ، ئادەتتە كرېمنىي ياكى باشقا ماس كېلىدىغان ماتېرىياللاردىن تەركىب تاپقان ئىزولياتورلۇق ئاساسقا نېپىز بىر قەۋەت لىتىي نىئوبات (LiNbO₃) يۆتكەش ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. LNOI تېخنىكىسى كرېمنىي ئىزولياتور ئۈستىدىكى (SOI) ۋاپپى تېخنىكىسى بىلەن نۇرغۇن ئوخشاشلىقلارغا ئىگە، ئەمما پىيېزوئېلېكترلىق، پىروئېلېكترلىق ۋە سىزىقسىز ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرى بىلەن داڭلىق بولغان لىتىي نىئوباتنىڭ ئۆزگىچە ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرىدىن پايدىلىنىدۇ.
LNOI لېفتىلىرى يۇقىرى چاستوتا ۋە يۇقىرى سۈرئەتلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئەلا ئىقتىدارغا ئىگە بولغاچقا، بىر گەۋدىلەشكەن ئوپتىكا، تېلېگراف ۋە كۋانت ھېسابلاش قاتارلىق ساھەلەردە زور دىققەت قوزغىدى. بۇ لېفتىلار «ئەقلىي كېسىش» تېخنىكىسى ئارقىلىق ئىشلەپچىقىرىلىدۇ، بۇ تېخنىكا لىتىي نىئوبات نېپىز پەردىسىنىڭ قېلىنلىقىنى ئېنىق كونترول قىلىشقا شارائىت يارىتىپ، لېفتىلارنىڭ ھەر خىل قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ تەلەپ قىلىنىدىغان ئۆلچەملىرىگە يېتىشىگە كاپالەتلىك قىلىدۇ.
پرىنسىپ
LNOI ۋافېرلىرىنى ياساش جەريانى چوڭ مىقداردىكى لىتىي نىئوبات كىرىستالىدىن باشلىنىدۇ. كىرىستال ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسىدىن ئۆتىدۇ، بۇ جەرياندا يۇقىرى ئېنېرگىيەلىك گېلىي ئىئونلىرى لىتىي نىئوبات كىرىستالىنىڭ يۈزىگە كىرگۈزۈلىدۇ. بۇ ئىئونلار كىرىستالغا بەلگىلىك چوڭقۇرلۇقتا سىڭىپ كىرىپ، كىرىستال قۇرۇلمىسىنى بۇزۇپ، كېيىن كىرىستالنى نېپىز قەۋەتلەرگە ئايرىشقا ئىشلىتىلىدىغان نازۇك تۈزلەڭلىكنى ھاسىل قىلىدۇ. گېلىي ئىئونلىرىنىڭ خاس ئېنېرگىيەسى ئىمپلانتاتسىيە چوڭقۇرلۇقىنى كونترول قىلىدۇ، بۇ بولسا ئاخىرقى لىتىي نىئوبات قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقىغا بىۋاسىتە تەسىر كۆرسىتىدۇ.
ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسىدىن كېيىن، لىتىي نىئوبات كىرىستالى ۋافېر باغلاش دەپ ئاتىلىدىغان تېخنىكا ئارقىلىق ئاساسىي قاتلامغا باغلىنىدۇ. باغلاش جەريانىدا ئادەتتە بىۋاسىتە باغلاش ئۇسۇلى قوللىنىلىدۇ، بۇ ئۇسۇلدا ئىككى يۈز (ئىئون ئىمپلانتاتسىيە قىلىنغان لىتىي نىئوبات كىرىستالى ۋە ئاساسىي قاتلام) يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە بېسىم ئاستىدا بىر-بىرىگە بېسىلىپ، كۈچلۈك باغلىنىش ھاسىل قىلىنىدۇ. بەزى ئەھۋاللاردا، قوشۇمچە تىرەك سۈپىتىدە بېنزوسىكلوبۇتېن (BCB) قاتارلىق يېپىشتۇرغۇچ ماتېرىيال ئىشلىتىلىشى مۇمكىن.
چاپلانغاندىن كېيىن، ۋافېر ئىئوننىڭ كىرگۈزۈلۈشىدىن كېلىپ چىققان ھەر قانداق زىياننى رېمونت قىلىش ۋە قەۋەتلەر ئارىسىدىكى باغلىنىشنى كۈچەيتىش ئۈچۈن قىزىتىش جەريانىدىن ئۆتىدۇ. قىزىتىش جەريانى يەنە نېپىز لىتىي نىئوبات قەۋىتىنىڭ دەسلەپكى كىرىستالدىن ئايرىلىشىغا ياردەم بېرىدۇ، بۇنىڭ بىلەن ئۈسكۈنە ياساشتا ئىشلىتىشكە بولىدىغان نېپىز، يۇقىرى سۈپەتلىك لىتىي نىئوبات قەۋىتى قالىدۇ.
تېخنىكىلىق ئۆلچەملەر
LNOI لېنتىلىرى يۇقىرى ئۈنۈملۈك قوللىنىشچان پروگراممىلارغا ماس كېلىشىنى كاپالەتلەندۈرىدىغان بىر قانچە مۇھىم ئۆلچەملەر بىلەن خاراكتېرلىنىدۇ. بۇلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
ماتېرىيال ئۆلچىمى?
| ?ماتېرىيال? | ?تېخنىكىلىق ئۆلچەملەر? |
| ماتېرىيال | بىر خىللىق: LiNbO3 |
| ماتېرىيال سۈپىتى | كۆپۈكچىلەر ياكى قوشۇمچىلار <100μm |
| يۆنىلىش | Y شەكىللىك كېسىش ±0.2° |
| زىچلىق | 4.65 گرام/سانتىمېتىر³ |
| كۇرى تېمپېراتۇرىسى | 1142 ±1°C |
| شەفافلىق | 450-700 nm دائىرىسىدە >95% (10 مىللىمېتىر قېلىنلىقتا) |
ئىشلەپچىقىرىش ئۆلچىمى?
| ?پارامېتىر? | ?ئۆلچەم? |
| دىئامېتىر | 150 مىللىمېتىر ±0.2 مىللىمېتىر |
| قېلىنلىقى | 350 μm ± 10 μm |
| تۈزلۈك | <1.3 μm |
| ئومۇمىي قېلىنلىق ئۆزگىرىشى (TTV) | 150 مىللىمېتىرلىق ۋافېردا <70 μm ۋارپ |
| يەرلىك قېلىنلىق ئۆزگىرىشى (LTV) | <70 μm @ 150 mm لىق لېنتا |
| قوپاللىق | Rq ≤0.5 nm (AFM RMS قىممىتى) |
| يۈزە سۈپىتى | 40-20 |
| زەررىچىلەر (ئېلىپ تاشلىغىلى بولمايدۇ) | 100-200 μm ≤3 زەررىچە |
| چىپس | <300 μm (تولۇق ۋافېر، چەكلەش رايونى يوق) |
| يېرىقلار | يېرىق يوق (تولۇق ۋافېر) |
| بۇلغىنىش | چىقىرىۋېتىلمەيدىغان داغلار يوق (تولۇق ۋافېر) |
| پاراللېللىق | <30 ئاركسېكۇنت |
| يۆنىلىش كۆرسەتكۈچ تۈزلەڭلىكى (X ئوقى) | 47 ±2 مىللىمېتىر |
قوللىنىشچان پروگراممىلار
LNOI لېنتىلىرى ئۆزگىچە خۇسۇسىيەتلىرى سەۋەبىدىن كەڭ دائىرىدە ئىشلىتىلىدۇ، بولۇپمۇ فوتون، تېلېكوممۇنىكاتسىيە ۋە كۋانت تېخنىكىسى ساھەلىرىدە. بەزى مۇھىم قوللىنىشچان پروگراممىلار تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
بىرلەشتۈرۈلگەن ئوپتىكىلىق ئۈسكۈنىلەر:LNOI لېنتىلىرى ئىنتېگرال ئوپتىكىلىق توك يولىغا كەڭ قوللىنىلىدۇ، بۇ يەردە ئۇلار مودۇلياتور، دولقۇن يېتەكلىگۈچ ۋە رېزوناتور قاتارلىق يۇقىرى ئىقتىدارلىق فوتون ئۈسكۈنىلىرىنى ئىشلىتىشكە شارائىت ھازىرلايدۇ. لىتىي نىئوباتنىڭ يۇقىرى سىزىقسىز ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيىتى ئۇنى ئۈنۈملۈك نۇر باشقۇرۇشنى تەلەپ قىلىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن ئەلا تاللاش قىلىدۇ.
تېلېكوممۇنىكاتسىيە:LNOI لېفتىلىرى ئوپتىكىلىق مودۇلياتورلاردا ئىشلىتىلىدۇ، بۇلار ئوپتىكىلىق تالا تورى قاتارلىق يۇقىرى سۈرئەتلىك ئالاقە سىستېمىلىرىنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى. يۇقىرى چاستوتىلىق نۇرنى تەڭشەش ئىقتىدارى LNOI لېفتىلىرىنى زامانىۋى تېلېگراف سىستېمىلىرى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى قىلىدۇ.
كۋانت ھېسابلاش:كۋانت تېخنىكىسىدا، LNOI لېنتىلىرى كۋانت كومپيۇتېرلىرى ۋە كۋانت ئالاقە سىستېمىلىرىنىڭ زاپچاسلىرىنى ياساشقا ئىشلىتىلىدۇ. LNOI نىڭ سىزىقسىز ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيىتى كۋانت ئاچقۇچ تەقسىماتى ۋە كۋانت شىفىرلاش ئۈچۈن مۇھىم بولغان چىرمىشىپ كەتكەن فوتون جۈپلىرىنى ھاسىل قىلىشقا ئىشلىتىلىدۇ.
سېنزورلار:LNOI لېنتىلىرى ئوپتىكىلىق ۋە ئاۋازلىق سېنزورلارنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ھەر خىل سېزىش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ. ئۇلارنىڭ يورۇقلۇق ۋە ئاۋاز بىلەن ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىش ئىقتىدارى ئۇلارنى ھەر خىل سېزىش تېخنىكىلىرى ئۈچۈن كۆپ ئىقتىدارلىق قىلىدۇ.
كۆپ سورىلىدىغان سوئاللار
Q:LNOI تېخنىكىسى دېگەن نېمە؟
A:LNOI تېخنىكىسى نېپىز لىتىي نىئوبات پەردىسىنى ئىزولياتورلۇق ئاساسقا، يەنى ئادەتتە كرېمنىيغا يۆتكەشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ تېخنىكا لىتىي نىئوباتنىڭ يۇقىرى سىزىقسىز ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيىتى، پىيېزوئېلېكترلىقى ۋە پىروئېلېكترلىقى قاتارلىق ئۆزگىچە خۇسۇسىيەتلىرىدىن پايدىلىنىپ، ئۇنى بىر گەۋدىلەشكەن ئوپتىكىلىق ۋە تېلېگراف ئالاقىسى ئۈچۈن ئەڭ ياخشى قىلىدۇ.
Q:LNOI بىلەن SOI ۋافلىلىرىنىڭ پەرقى نېمە؟
A: LNOI ۋە SOI ۋافلىلىرىنىڭ ھەر ئىككىسى ئوخشاش بولۇپ، ئۇلار ئاساسىي قاتلامغا چاپلانغان نېپىز قەۋەت ماتېرىيالدىن تەركىب تاپقان. قانداقلا بولمىسۇن، LNOI ۋافلىلىرى نېپىز پەردە ماتېرىيالى سۈپىتىدە لىتىي نىئوباتنى ئىشلىتىدۇ، SOI ۋافلىلىرى بولسا كرېمنىينى ئىشلىتىدۇ. ئاساسلىق پەرق نېپىز پەردە ماتېرىيالىنىڭ خۇسۇسىيىتىدە بولۇپ، LNOI ئۈستۈن ئوپتىكىلىق ۋە پىيېزوئېلېكترلىق خۇسۇسىيەتكە ئىگە.
Q:LNOI ۋافلىلىرىنى ئىشلىتىشنىڭ قانداق ئەۋزەللىكلىرى بار؟
A: LNOI لېفتىلىرىنىڭ ئاساسلىق ئەۋزەللىكلىرى ئۇلارنىڭ يۇقىرى سىزىقسىز ئوپتىكىلىق كوئېففىتسېنتى ۋە مېخانىكىلىق كۈچلۈكلۈكى قاتارلىق ئەلا ئوپتىكىلىق خۇسۇسىيەتلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. بۇ خۇسۇسىيەتلەر LNOI لېفتىلىرىنى يۇقىرى سۈرئەتلىك، يۇقىرى چاستوتالىق ۋە كۋانت قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىشكە ئەڭ ماس كېلىدۇ.
Q:LNOI لېفتىلىرىنى كۋانت قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئىشلىتىشكە بولامدۇ؟
A: شۇنداق، LNOI لېنتىلىرى كۋانت تېخنىكىسىدا كەڭ قوللىنىلىدۇ، چۈنكى ئۇلار چىرمىشىپ كەتكەن فوتون جۈپلىرىنى ھاسىل قىلىش ئىقتىدارى ۋە بىر گەۋدىلەشكەن فوتون بىلەن ماسلىشىشچانلىقى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. بۇ خۇسۇسىيەتلەر كۋانت ھېسابلاش، ئالاقە ۋە شىفىرلاش قاتارلىق ساھەلەردە قوللىنىش ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم.
Q:LNOI پىلاستىنكىلىرىنىڭ ئادەتتىكى قېلىنلىقى قانچىلىك؟
A:LNOI پىلىنكىلىرىنىڭ قېلىنلىقى ئادەتتە بىر قانچە يۈز نانومېتىردىن بىر قانچە مىكرومېتىرغىچە بولىدۇ، بۇ كونكرېت قوللىنىش دائىرىسىگە باغلىق. قېلىنلىقى ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى جەريانىدا كونترول قىلىنىدۇ.
