LT Lithiumtantalat (LiTaO3) Krystal 2 tommer/3 tommer/4 tommer/6 tommer Orientering Y-42°/36°/108° Tykkelse 250-500 µm
Tekniske parametre
Navn | Optisk LiTaO3 | Lydniveau i tabel LiTaO3 |
Aksial | Z-snit + / - 0,2 ° | 36° Y-snit / 42° Y-snit / X-snit(+ / - 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 | 22mm + /-2mm32mm + /-2mm |
Tykkelse | 500um + /-5mm1000um +/-5mm | 500um +/-20mm350um +/-20mm |
TTV | ≤ 10µm | ≤ 10µm |
Curie-temperatur | 605 °C + / - 0,7 °C (DTA-metode) | 605 °C + / -3 °C (DTA-metode |
Overfladekvalitet | Dobbeltsidet polering | Dobbeltsidet polering |
Affasede kanter | kantafrunding | kantafrunding |
Nøgleegenskaber
1. Krystalstruktur og elektrisk ydeevne
· Krystallografisk stabilitet: 100 % 4H-SiC polytypedominans, nul multikrystallinske indeslutninger (f.eks. 6H/15R), med XRD-vippekurve i fuld bredde ved halv maksimum (FWHM) ≤32,7 buesekunder.
· Høj bærermobilitet: Elektronmobilitet på 5.400 cm²/V·s (4H-SiC) og hulmobilitet på 380 cm²/V·s, hvilket muliggør design af højfrekvente enheder.
· Strålingshårdhed: Modstår 1 MeV neutronbestråling med en forskydningsskadetærskel på 1×10¹⁵ n/cm², ideel til luftfart og nukleare applikationer.
2. Termiske og mekaniske egenskaber
· Enestående varmeledningsevne: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), tre gange så meget som silicium, understøtter drift over 200°C.
· Lav termisk udvidelseskoefficient: CTE på 4,0 × 10⁻⁶/K (25–1000 °C), hvilket sikrer kompatibilitet med siliciumbaseret emballage og minimerer termisk stress.
3. Fejlkontrol og præcision i behandling
· Mikrorørsdensitet: <0,3 cm⁻² (8-tommer wafere), dislokationsdensitet <1.000 cm⁻² (verificeret via KOH-ætsning).
· Overfladekvalitet: CMP-poleret til Ra <0,2 nm, der opfylder EUV-litografikravene til planhed.
Nøgleapplikationer
Domæne | Anvendelsesscenarier | Tekniske fordele |
Optisk kommunikation | 100G/400G lasere, hybridmoduler til siliciumfotonik | InP-frøsubstrater muliggør direkte båndgab (1,34 eV) og Si-baseret heteroepitaxi, hvilket reducerer optisk koblingstab. |
Nye energikøretøjer | 800V højspændingsinvertere, indbyggede opladere (OBC) | 4H-SiC-substrater modstår >1.200 V, hvilket reducerer ledningstab med 50 % og systemvolumen med 40 %. |
5G-kommunikation | Millimeterbølge-RF-enheder (PA/LNA), basestationseffektforstærkere | Halvisolerende SiC-substrater (resistivitet >10⁵ Ω·cm) muliggør passiv integration ved høje frekvenser (60 GHz+). |
Industriudstyr | Højtemperatursensorer, strømtransformere, atomreaktormonitorer | InSb-frøsubstrater (0,17 eV båndgab) leverer magnetisk følsomhed på op til 300%@10 T. |
LiTaO₃-wafere - Vigtigste egenskaber
1. Overlegen piezoelektrisk ydeevne
· Høje piezoelektriske koefficienter (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5%) muliggør højfrekvente SAW/BAW-enheder med indsættelsestab <1,5 dB for 5G RF-filtre
· Fremragende elektromekanisk kobling understøtter filterdesign med bred båndbredde (≥5%) til sub-6 GHz og mmWave-applikationer
2. Optiske egenskaber
· Bredbåndstransparens (>70% transmission fra 400-5000nm) for elektrooptiske modulatorer, der opnår >40GHz båndbredde
· Stærk ikke-lineær optisk susceptibilitet (χ⁽²⁾~30pm/V) muliggør effektiv generering af anden harmonisk (SHG) i lasersystemer
3. Miljøstabilitet
· Høj Curie-temperatur (600 °C) opretholder piezoelektrisk respons i bilmiljøer (-40 °C til 150 °C)
· Kemisk inertitet over for syrer/baser (pH 1-13) sikrer pålidelighed i industrielle sensorapplikationer
4. Tilpasningsmuligheder
· Orienteringsteknik: X-snit (51°), Y-snit (0°), Z-snit (36°) for skræddersyede piezoelektriske responser
· Dopingmuligheder: Mg-doteret (optisk skademodstand), Zn-doteret (forstærket d₃₃)
· Overfladebehandlinger: Epitaksialt poleret (Ra<0,5nm), ITO/Au-metallisering
LiTaO₃-wafere - Primære anvendelser
1. RF-frontendmoduler
· 5G NR SAW-filtre (bånd n77/n79) med temperaturfrekvenskoefficient (TCF) <|-15ppm/°C|
· Ultrabredbånds BAW-resonatorer til WiFi 6E/7 (5,925-7,125 GHz)
2. Integreret fotonik
· Højhastigheds Mach-Zehnder-modulatorer (>100 Gbps) til kohærent optisk kommunikation
· QWIP infrarøde detektorer med afskæringsbølgelængder, der kan indstilles fra 3-14 μm
3. Bilelektronik
· Ultralydsparkeringssensorer med en driftsfrekvens på >200 kHz
· TPMS piezoelektriske transducere, der overlever termiske cyklusser fra -40°C til 125°C
4. Forsvarssystemer
· EW-modtagerfiltre med >60dB out-of-band-afvisning
· Missilsøgerens IR-vinduer, der transmitterer 3-5 μm MWIR-stråling
5. Nye teknologier
· Optomekaniske kvantetransducere til konvertering fra mikrobølge til optisk
· PMUT-arrays til medicinsk ultralydsbilleddannelse (>20 MHz opløsning)
LiTaO₃-vafler - XKH-tjenester
1. Forsyningskædestyring
· Boule-til-wafer-forarbejdning med 4 ugers leveringstid for standardspecifikationer
· Omkostningsoptimeret produktion, der giver 10-15% prisfordel i forhold til konkurrenterne
2. Tilpassede løsninger
· Orienteringsspecifik wafering: 36°±0,5° Y-snit for optimal SAW-ydeevne
· Dopede sammensætninger: MgO (5 mol%) doping til optiske anvendelser
Metalliseringstjenester: Cr/Au (100/1000Å) elektrodemønstring
3. Teknisk support
· Materialekarakterisering: XRD-vippekurver (FWHM<0,01°), AFM-overfladeanalyse
· Enhedssimulering: FEM-modellering til optimering af SAW-filterdesign
Konklusion
LiTaO₃-wafere fortsætter med at muliggøre teknologiske fremskridt inden for RF-kommunikation, integreret fotonik og sensorer til barske miljøer. XKH's materialeekspertise, præcision i fremstillingen og support inden for applikationstekniske løsninger hjælper kunder med at overvinde designudfordringer i næste generations elektroniske systemer.


