LT krystal tantalátu lithia (LiTaO3), orientace 2 palce/3 palce/4 palce/6 palců, tloušťka 250-500 µm
Technické parametry
Jméno | LiTaO3 optické kvality | Hladina zvukové tabulky LiTaO3 |
Axiální | Z-řez +/- 0,2 ° | 36° řez Y / 42° řez Y / řez X(+ / - 0,2 °) |
Průměr | 76,2 mm + / - 0,3 mm/100±0,2 mm | 76,2 mm +/- 0,3 mm100 mm +/- 0,3 mm 0 nebo 150 ± 0,5 mm |
Referenční rovina | 22 mm +/- 2 mm | 22 mm +/- 2 mm32 mm +/- 2 mm |
Tloušťka | 500 μm +/- 5 mm1000 μm +/- 5 mm | 500 μm +/- 20 mm350 μm +/- 20 mm |
TTV | ≤ 10 μm | ≤ 10 μm |
Curieova teplota | 605 °C +/- 0,7 °C (metoda DTA) | 605 °C +/-3 °C (metoda DTA) |
Kvalita povrchu | Oboustranné leštění | Oboustranné leštění |
Zkosené hrany | zaoblení hran | zaoblení hran |
Klíčové charakteristiky
1. Krystalová struktura a elektrické vlastnosti
· Krystalografická stabilita: 100% dominance polytypu 4H-SiC, žádné multikrystalické inkluze (např. 6H/15R), s křivkou kyvné difrakce XRD v plné šířce v polovině maxima (FWHM) ≤32,7 úhlových sekund.
· Vysoká mobilita nosičů náboje: Mobilita elektronů 5 400 cm²/V·s (4H-SiC) a mobilita děr 380 cm²/V·s, což umožňuje návrh vysokofrekvenčních součástek.
·Radiační odolnost: Odolává neutronovému ozáření o energii 1 MeV s prahem poškození posunutím 1×10¹⁵ n/cm², ideální pro letecký a jaderný průmysl.
2. Tepelné a mechanické vlastnosti
· Výjimečná tepelná vodivost: 4,9 W/cm·K (4H-SiC), trojnásobek oproti křemíku, umožňuje provoz při teplotách nad 200 °C.
· Nízký součinitel tepelné roztažnosti: CTE 4,0×10⁻⁶/K (25–1000 °C), což zajišťuje kompatibilitu s obaly na bázi silikonu a minimalizuje tepelné namáhání.
3. Kontrola vad a přesnost zpracování
· Hustota mikrotrubiček: <0,3 cm⁻² (8palcové destičky), hustota dislokací <1 000 cm⁻² (ověřeno leptáním KOH).
· Kvalita povrchu: Leštěno CMP na Ra <0,2 nm, splňuje požadavky na rovinnost EUV litografie.
Klíčové aplikace
Doména | Aplikační scénáře | Technické výhody |
Optická komunikace | 100G/400G lasery, hybridní moduly křemíkové fotoniky | InP substráty semen umožňují přímou šířku zakázaného pásma (1,34 eV) a heteroepitaxi na bázi Si, čímž se snižují ztráty optické vazby. |
Vozidla na novou energii | Vysokonapěťové střídače 800 V, palubní nabíječky (OBC) | Substráty 4H-SiC odolávají napětí >1 200 V, což snižuje ztráty vedením o 50 % a objem systému o 40 %. |
5G komunikace | Milimetrové vlnové RF zařízení (PA/LNA), výkonové zesilovače základnových stanic | Poloizolační substráty SiC (rezistivita >10⁵ Ω·cm) umožňují pasivní integraci ve vysokofrekvenčním pásmu (60 GHz+). |
Průmyslové vybavení | Vysokoteplotní senzory, proudové transformátory, monitory jaderných reaktorů | Semenné substráty InSb (pásmová mezera 0,17 eV) poskytují magnetickou citlivost až 300 % při 10 T. |
LiTaO₃ destičky – klíčové vlastnosti
1. Vynikající piezoelektrický výkon
· Vysoké piezoelektrické koeficienty (d₃₃~8-10 pC/N, K²~0,5 %) umožňují použití vysokofrekvenčních SAW/BAW zařízení se vložným útlumem <1,5 dB pro 5G RF filtry
· Vynikající elektromechanické propojení podporuje širokopásmové (≥5 %) filtry pro aplikace v pásmech pod 6 GHz a mmWave
2. Optické vlastnosti
· Širokopásmová transparentnost (propustnost >70 % od 400 do 5000 nm) pro elektrooptické modulátory dosahující šířky pásma >40 GHz
· Silná nelineární optická susceptibilita (χ⁽²⁾~30 pm/V) usnadňuje efektivní generování druhé harmonické (SHG) v laserových systémech
3. Stabilita prostředí
· Vysoká Curieova teplota (600 °C) udržuje piezoelektrickou odezvu v prostředí automobilové třídy (-40 °C až 150 °C)
· Chemická inertnost vůči kyselinám/zásadám (pH 1–13) zajišťuje spolehlivost v průmyslových senzorických aplikacích
4. Možnosti přizpůsobení
· Orientační inženýrství: X-řez (51°), Y-řez (0°), Z-řez (36°) pro přizpůsobené piezoelektrické odezvy
· Možnosti dopování: dopováno Mg (odolnost proti optickému poškození), dopováno Zn (zvýšená hodnota d₃₃)
· Povrchové úpravy: Epitaxní leštění (Ra < 0,5 nm), metalizace ITO/Au
LiTaO₃ destičky – primární aplikace
1. RF front-endové moduly
· 5G NR SAW filtry (pásmo n77/n79) s teplotním koeficientem frekvence (TCF) <|-15ppm/°C|
· Ultraširokopásmové BAW rezonátory pro WiFi 6E/7 (5,925–7,125 GHz)
2. Integrovaná fotonika
· Vysokorychlostní Mach-Zehnderovy modulátory (>100 Gb/s) pro koherentní optickou komunikaci
· Infračervené detektory QWIP s mezními vlnovými délkami nastavitelnými od 3 do 14 μm
3. Automobilová elektronika
· Ultrazvukové parkovací senzory s provozní frekvencí >200 kHz
· Piezoelektrické snímače TPMS odolávají teplotním cyklům od -40 °C do 125 °C
4. Obranné systémy
· EW přijímací filtry s potlačením mimopásmového signálu >60dB
· Okna IR hledače střely propouštějící MWIR záření v délce 3–5 μm
5. Nově vznikající technologie
· Optomechanické kvantové měniče pro mikrovlnnou na optickou konverzi
· PMUT pole pro lékařské ultrazvukové zobrazování (rozlišení > 20 MHz)
LiTaO₃ destičky - XKH Services
1. Řízení dodavatelského řetězce
· Zpracování od boule po wafer s 4týdenní dodací lhůtou pro standardní specifikace
· Nákladově optimalizovaná výroba s cenovou výhodou 10–15 % oproti konkurenci
2. Řešení na míru
· Orientačně specifické waferování: 36°±0,5° Y-řez pro optimální výkon SAW
· Dopované složení: MgO (5 mol%) dopování pro optické aplikace
Metalizační služby: Tvarování elektrod Cr/Au (100/1000 Å)
3. Technická podpora
· Charakterizace materiálu: XRD křivky kývání (FWHM<0,01°), AFM analýza povrchu
· Simulace zařízení: FEM modelování pro optimalizaci návrhu SAW filtru
Závěr
Destičky LiTaO₃ i nadále umožňují technologický pokrok v oblasti rádiové komunikace, integrované fotoniky a senzorů pro náročné prostředí. Odborné znalosti materiálů, přesnost výroby a podpora aplikačního inženýrství společnosti XKH pomáhají zákazníkům překonávat konstrukční výzvy v elektronických systémech nové generace.


