Wafers LNOI de película delgada de niobato de litio de 3 / 4 / 6 / 8 pulgadas con pérdida óptica < 0,05 DB / cm

Obleas de película delgada de niobato de litio LNOI de 3 pulgadas/4 pulgadas/6 pulgadas/8 pulgadas con pérdida óptica <0.05 dB/cm

Las obleas LNOI (Niobato de Litio sobre Aislante) representan un sustrato de fotónica integrada de alto rendimiento fabricado mediante tecnologías avanzadas de unión de obleas (por ejemplo, Smart Cut™ o unión directa), que integra películas delgadas de LiNbO₃ de un solo cristal (100 nm-1μ m de espesor) sobre sustratos aislantes (como SiO₂/Si o zafiro). ZMSH proporciona obleas LNOI de 4 pulgadas, 6 pulgadas y de tamaño personalizado que admiten múltiples orientaciones de cristal (corte X, corte Y, corte Z), con dopaje de película personalizable (por ejemplo, dopaje con MgO para mejorar el umbral de daño óptico) y espesor de capa de óxido enterrado (100 nm-2μ m). Las opciones de sustrato incluyen silicio, cuarzo o carburo de silicio para satisfacer diversas necesidades de integración optoelectrónica. ZMSH ofrece soporte técnico integral desde el diseño hasta la producción en masa, incluida la optimización de la película, el grabado de guías de onda y los servicios de prueba a nivel de dispositivo, lo que permite aplicaciones de vanguardia en comunicaciones ópticas de alta velocidad e informática cuántica.

Especificación para obleas de niobato de litio sobre aislante (LNOI) con corte X

Características clave de Obleas LNOI

(1) Pérdida óptica ultrabaja: Pérdida de propagación de la guía de onda <0.05 dB/cm (banda de 1550 nm), 10× inferior a los dispositivos LiNbO₃ convencionales a granel.

(2) Fuerte efecto electro-óptico: Coeficiente electro-óptico efectivo (r₃₃) de hasta 90 pm/V (mejora de 3× a través de la confinación del campo óptico), lo que permite una modulación de voltaje ultrabajo (Vπ~1V).

(3) Alta densidad de integración: Admite guías de onda submicrónicas (ancho <1μ m), lo que reduce la huella del dispositivo en 100× en comparación con LiNbO₃ a granel.

(4) Compatibilidad CMOS: Permite la integración heterogénea con plataformas de fotónica de silicio (SiPh) y nitruro de silicio (SiN) para chips fotónicos multifuncionales.

(5) Estabilidad térmica: Temperatura de Curie de hasta 1140°C, adecuada para procesos de embalaje a alta temperatura.

Aplicaciones principales de Obleas LNOI

1. Comunicaciones ópticas de alta velocidad: El fuerte efecto electro-óptico de LNOI lo hace ideal para módulos ópticos coherentes de 200 Gbps+, como los moduladores de película delgada de LiNbO₃ (ancho de banda >100 GHz).

2. Óptica cuántica: Las características de baja pérdida admiten la generación de pares de fotones entrelazados y la manipulación del estado cuántico para redes de computación cuántica escalables.

3. Fotónica de microondas: Combinado con efectos piezoeléctricos, permite matrices ópticas en fase y filtros fotónicos de microondas (que cubren las bandas mmWave 5G/6G).

4. Óptica no lineal: Alto coeficiente no lineal (χ⁽²⁾) adecuado para peines de frecuencia y dispositivos de amplificación paramétrica.

5. Aplicaciones de detección: Se utiliza en sensores bioquímicos de alta sensibilidad (por ejemplo, resonadores de microring LNOI basados en silicio).

Servicios de ZMSH

Como proveedor líder de sustratos de fotónica integrada, ZMSH ofrece servicios técnicos de espectro completo que cubren toda la cadena de valor de LNOI, incluido el diseño de película delgada personalizado (por ejemplo, LiNbO₃ con gradiente dopado), el desarrollo de procesos de unión a nivel de oblea (que admite SiO₂, AlN y otras capas aislantes), la nanofabricación (EBL e IBE) y la verificación del rendimiento a nivel de dispositivo (por ejemplo, pruebas de respuesta electro-óptica y caracterización THz). ZMSH ha logrado la producción en lotes pequeños de obleas LNOI de 6 pulgadas con un rendimiento >90% y está colaborando con instituciones de investigación globales para desarrollar tecnologías de integración heterogénea y LNOI de 8 pulgadas (por ejemplo, plataformas híbridas SiN-LNOI). La I+D futura se centra en reducir la pérdida de inserción (objetivo <0.02 dB/cm) y mejorar la eficiencia de la modulación (optimización r₃₃ a 120 pm/V) para satisfacer las demandas de las comunicaciones ópticas de 800G e Internet cuántico.