Кристалл танталата лития LT (LiTaO3) 2 дюйма/3 дюйма/4 дюйма/6 дюймов, ориентация Y-42°/36°/108°, толщина 250–500 мкм
Технические параметры
Имя | LiTaO3 оптического качества | Уровень звуковой таблицы LiTaO3 |
Осевой | Z-срез +/- 0,2 ° | 36 ° Y-образный разрез / 42 ° Y-образный разрез / X-образный разрез(+ / - 0,2 °) |
Диаметр | 76,2 мм + / - 0,3 мм/100±0,2 мм | 76,2 мм +/-0,3 мм100 мм + /-0,3 мм 0r 150±0,5 мм |
Базовая плоскость | 22 мм +/- 2 мм | 22 мм +/-2 мм32 мм +/-2 мм |
Толщина | 500мкм +/-5мм1000мкм +/-5мм | 500мкм +/-20мм350 мкм +/-20 мм |
ТТВ | ≤ 10 мкм | ≤ 10 мкм |
Температура Кюри | 605 °C + / - 0,7 °C (метод ДТА) | 605 °C + / -3 °C (метод ДТА) |
Качество поверхности | Двусторонняя полировка | Двусторонняя полировка |
Скошенные края | закругление краев | закругление краев |
Ключевые характеристики
1. Кристаллическая структура и электрические характеристики
· Кристаллографическая стабильность: 100% доминирование политипа 4H-SiC, ноль поликристаллических включений (например, 6H/15R), полная ширина кривой качания рентгеновской дифракции на полувысоте (FWHM) ≤32,7 угловых секунд.
· Высокая подвижность носителей заряда: подвижность электронов 5400 см²/В·с (4H-SiC) и подвижность дырок 380 см²/В·с, что позволяет разрабатывать высокочастотные устройства.
·Радиационная стойкость: выдерживает облучение нейтронами с энергией 1 МэВ с порогом смещения 1×10¹⁵ н/см², идеально подходит для применения в аэрокосмической и ядерной промышленности.
2. Термические и механические свойства
· Исключительная теплопроводность: 4,9 Вт/см·К (4H-SiC), в три раза больше, чем у кремния, что позволяет работать при температурах выше 200 °C.
· Низкий коэффициент теплового расширения: КТР 4,0×10⁻⁶/K (25–1000 °C), что обеспечивает совместимость с корпусами на основе кремния и минимизирует термическую нагрузку.
3.Контроль дефектов и точность обработки
· Плотность микротрубок: <0,3 см⁻² (8-дюймовые пластины), плотность дислокаций <1000 см⁻² (проверено травлением KOH).
· Качество поверхности: полировка методом ХМП до Ra <0,2 нм, что соответствует требованиям к плоскостности для EUV-литографии.
Ключевые приложения
Домен | Сценарии применения | Технические преимущества |
Оптическая связь | Лазеры 100G/400G, гибридные модули кремниевой фотоники | Затравочные подложки InP обеспечивают прямую запрещенную зону (1,34 эВ) и гетероэпитаксию на основе Si, что снижает потери оптической связи. |
Транспортные средства на новой энергии | Высоковольтные инверторы 800 В, бортовые зарядные устройства (OBC) | Подложки 4H-SiC выдерживают напряжение >1200 В, снижая потери проводимости на 50% и объем системы на 40%. |
5G-связь | Устройства миллиметрового диапазона радиочастот (PA/LNA), усилители мощности базовых станций | Полуизолирующие подложки SiC (сопротивление >10⁵ Ом·см) обеспечивают высокочастотную (60 ГГц+) пассивную интеграцию. |
Промышленное оборудование | Высокотемпературные датчики, трансформаторы тока, мониторы ядерных реакторов | Затравочные подложки InSb (ширина запрещенной зоны 0,17 эВ) обеспечивают магнитную чувствительность до 300% при 10 Тл. |
Пластины LiTaO₃ — основные характеристики
1. Превосходные пьезоэлектрические характеристики
· Высокие пьезоэлектрические коэффициенты (d₃₃~8-10 пКл/Н, K²~0,5%) позволяют использовать высокочастотные SAW/BAW-устройства с вносимыми потерями <1,5 дБ для фильтров 5G RF
· Превосходная электромеханическая связь позволяет проектировать широкополосные (≥5%) фильтры для приложений с диапазонами ниже 6 ГГц и миллиметровыми волнами
2. Оптические свойства
· Широкополосная прозрачность (пропускание >70% в диапазоне 400–5000 нм) для электрооптических модуляторов, достигающих полосы пропускания >40 ГГц
· Сильная нелинейная оптическая восприимчивость (χ⁽²⁾~30 пм/В) способствует эффективной генерации второй гармоники (ГВГ) в лазерных системах
3. Экологическая стабильность
· Высокая температура Кюри (600 °C) обеспечивает пьезоэлектрический отклик в автомобильных условиях (от -40 °C до 150 °C)
· Химическая инертность к кислотам/щелочам (pH 1-13) обеспечивает надежность в промышленных датчиках
4. Возможности настройки
· Ориентационная инженерия: X-срез (51°), Y-срез (0°), Z-срез (36°) для индивидуальных пьезоэлектрических откликов
· Варианты легирования: легирование Mg (стойкость к оптическим повреждениям), легирование Zn (улучшенный d₃₃)
· Поверхностная обработка: полировка, готовая к эпитаксиальному нанесению (Ra<0,5 нм), металлизация ITO/Au
Пластины LiTaO₃ — основные области применения
1. Модули RF-интерфейса
· Фильтры 5G NR SAW (полосы n77/n79) с температурным коэффициентом частоты (TCF) <|-15ppm/°C|
· Сверхширокополосные резонаторы на ОАВ для WiFi 6E/7 (5,925–7,125 ГГц)
2. Интегральная фотоника
· Высокоскоростные модуляторы Маха-Цендера (>100 Гбит/с) для когерентной оптической связи
· Инфракрасные детекторы QWIP с регулируемой длиной волны от 3 до 14 мкм
3. Автомобильная электроника
· Ультразвуковые парковочные датчики с рабочей частотой >200 кГц
· Пьезоэлектрические преобразователи TPMS, выдерживающие температурные циклы от -40°C до 125°C
4. Системы обороны
· Фильтры приемника РЭБ с подавлением внеполосных сигналов >60 дБ
· ИК-окна головки самонаведения ракеты, пропускающие средневолновое ИК-излучение длиной волны 3–5 мкм
5. Новые технологии
· Оптомеханические квантовые преобразователи для преобразования микроволнового излучения в оптическое
· Массивы PMUT для медицинской ультразвуковой визуализации (разрешение >20 МГц)
Пластины LiTaO₃ — XKH Services
1. Управление цепочкой поставок
· Обработка були на пластине со сроком поставки 4 недели для стандартных спецификаций
· Оптимизированное по затратам производство, обеспечивающее ценовое преимущество в 10–15 % по сравнению с конкурентами
2. Индивидуальные решения
· Ориентация пластины: Y-образный срез 36°±0,5° для оптимальной производительности SAW
· Легированные составы: легирование MgO (5 мол.%) для оптических применений
Услуги металлизации: нанесение рисунка электрода Cr/Au (100/1000Å)
3. Техническая поддержка
· Характеристика материала: кривые качания рентгеновской дифракции (FWHM < 0,01°), анализ поверхности с помощью АСМ
· Моделирование устройства: моделирование методом конечных элементов для оптимизации конструкции фильтра на ПАВ
Заключение
Пластины LiTaO₃ продолжают способствовать технологическому прогрессу в области радиочастотной связи, интегрированной фотоники и датчиков для агрессивных сред. Опыт XKH в области материалов, точность производства и поддержка инженерных разработок помогают заказчикам решать сложные задачи проектирования электронных систем нового поколения.


