Thỏi LiNbO₃ pha tạp Mg 45°Z-Cut 64°Y-Cut Định hướng cho hệ thống truyền thông 5G/6G

Mô tả ngắn gọn:

Thỏi LiNbO3 (Thỏi pha lê Lithium Niobate) là vật liệu nền tảng trong công nghệ quang điện tử và lượng tử tiên tiến, nổi tiếng với hệ số quang điện đặc biệt (γ₃₃= 30,9 pm/V), phạm vi trong suốt rộng (400–5.200 nm) và nhiệt độ Curie cao (1210°C). Không giống như các vật liệu gốc silicon thông thường, thỏi LiNbO3 cho phép xử lý tín hiệu tần số cao và chế tạo ống dẫn sóng khẩu độ lớn, khiến chúng trở nên không thể thiếu đối với truyền thông 5G/6G, quang tử lượng tử và cảm biến công nghiệp. Những tiến bộ gần đây trong tích hợp không đồng nhất (ví dụ: tấm wafer composite gốc Si) và giảm thiểu khuyết tật (ví dụ: pha tạp Mg) đã mở rộng hơn nữa khả năng ứng dụng của nó vào các môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như cảm biến nhiệt độ cao (>400°C) và hệ thống hàng không vũ trụ chịu bức xạ.

Gửi email cho chúng tôi

Đặc trưng

Thông số kỹ thuật

Cấu trúc tinh thể	Lục giác
Hằng số mạng	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 độ C
Tỉ trọng	7,45g/cm3
Nhiệt độ Curie	610 độ C
Độ cứng	5,5 - 6 Mohs
Hệ số giãn nở nhiệt	aa = 1,61 x 10 -6 / k ac = 4,1 x 10 -6 / k
Điện trở suất	1015 Wm
Độ cho phép	es11/e0: 39 ~ 43 es33/e0: 42 ~ 43 et11/e0: 51 ~ 54 et11/e0: 43 ~ 46
Màu sắc	Không màu
Thông qua một loạt các	0,4 ~ 5,0 um
Chỉ số khúc xạ	không = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm

Đặc điểm kỹ thuật chính

Thỏi LiNbO3 thể hiện một loạt các tính chất vượt trội:

1. Hiệu suất điện quang:

Hệ số phi tuyến tính cao: d₃₃= 34,4 pm/V, cho phép tạo sóng hài bậc hai (SHG) và dao động tham số quang học (OPO) hiệu quả cho các nguồn hồng ngoại có thể điều chỉnh.

Truyền băng thông rộng: Hấp thụ tối thiểu trong quang phổ khả kiến (α < 0,1 dB/cm ở 1550 nm), rất quan trọng đối với bộ khuếch đại quang băng tần C và chuyển đổi tần số lượng tử.

2. Độ bền cơ học và nhiệt:

Độ giãn nở nhiệt thấp: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (trục a), đảm bảo khả năng tương thích với các chất nền silicon trong mạch quang tử lai.

Đáp ứng áp điện cao: g₃₃> 20 mV/m, lý tưởng cho các bộ lọc sóng âm bề mặt (SAW) trong hệ thống mmWave 5G.

3. Kiểm soát lỗi:

Mật độ ống vi mô: <0,1 cm⁻² (thỏi 8 inch), được xác nhận thông qua nhiễu xạ tia X synchrotron.

Khả năng chống bức xạ: Độ méo mạng tối thiểu dưới trường điện 100 kV/cm, được xác nhận trong thử nghiệm cấp hàng không vũ trụ.

Ứng dụng chiến lược

Thỏi LiNbO3 thúc đẩy sự đổi mới trong nhiều lĩnh vực tiên tiến:

1. Photonic lượng tử:

Nguồn photon đơn: Tận dụng chuyển đổi xuống phi tuyến tính, LiNbO3 cho phép tạo cặp photon rối cho các hệ thống phân phối khóa lượng tử (QKD).

Bộ nhớ lượng tử: Tích hợp với sợi quang pha tạp Er³⁺ đạt hiệu suất lưu trữ 30% ở bước sóng 1530 nm, rất quan trọng đối với mạng lượng tử đường dài.

2. Hệ thống quang điện tử:

Bộ điều biến tốc độ cao: X-cut LiNbO3 đạt băng thông 40 GHz với độ suy hao chèn <1 dB, vượt trội hơn LiTaO3 trong bộ thu phát quang 400G.

Nhân đôi tần số laser: LiNbO3 pha tạp Mg (ngưỡng 6%) làm giảm hư hỏng do khúc xạ ánh sáng, cho phép chuyển đổi ổn định 1064 nm → 532 nm trong hệ thống LiDAR.

3. Cảm biến công nghiệp:

Cảm biến áp suất nhiệt độ cao: Hoạt động liên tục ở 600°C, tận dụng cộng hưởng áp điện để giám sát đường ống dẫn dầu/khí.

Máy biến dòng điện: Đồng pha tạp Fe/Mg tăng cường độ nhạy (0,1% FS) trong các ứng dụng lưới điện thông minh.

Dịch vụ & Giải pháp XKH

Dịch vụ thỏi LiNbO3 của chúng tôi được thiết kế để có khả năng mở rộng và độ chính xác:

1. Sản xuất theo yêu cầu:

Tùy chọn kích thước: Thỏi 3–8 inch với hình học cắt X/Y/Z và cắt Y 42°, dung sai góc ±0,01°.

Kiểm soát pha tạp: Pha tạp Fe/Mg thông qua phương pháp Czochralski (phạm vi nồng độ 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) để tối ưu hóa khả năng chống khúc xạ ánh sáng.

2. Xử lý nâng cao:

Tích hợp không đồng nhất: Tấm wafer tổng hợp Si-LN (độ dày 300–600 nm) có độ dẫn nhiệt lên tới 8,78 W/m·K cho bộ lọc SAW tần số cao.

Chế tạo ống dẫn sóng: Các kỹ thuật trao đổi proton (PE) và trao đổi proton ngược (RPE) tạo ra các ống dẫn sóng dưới micron (Δn >0,7) cho bộ điều biến quang điện 40 GHz.

3. Đảm bảo chất lượng:

Kiểm tra toàn diện: Phổ Raman (xác minh đa kiểu), XRD (độ tinh thể) và AFM (hình thái bề mặt) đảm bảo tuân thủ MIL-PRF-4520J và JEDEC-033.

Hậu cần toàn cầu: Vận chuyển trong điều kiện nhiệt độ được kiểm soát (±0,5°C) và giao hàng khẩn cấp trong vòng 48 giờ trên khắp Châu Á - Thái Bình Dương, Châu Âu và Bắc Mỹ.

Lợi thế cạnh tranh

1. Hiệu quả về chi phí: Thỏi 8 inch giúp giảm 30% lượng vật liệu lãng phí so với thỏi 4 inch, giúp giảm 18% chi phí cho mỗi đơn vị.

2. Chỉ số hiệu suất:

Băng thông bộ lọc SAW: >1,28 GHz (so với 0,8 GHz đối với LiTaO3), rất quan trọng đối với băng tần mmWave 5G.

Chu kỳ nhiệt: Chịu được chu kỳ -200–500°C với độ cong vênh <0,05%, được xác nhận trong thử nghiệm LiDAR ô tô.

1. Tính bền vững: Các phương pháp xử lý có thể tái chế giúp giảm 40% lượng nước tiêu thụ và 25% lượng năng lượng sử dụng.

Phần kết luận

Thỏi LiNbO3 vẫn là vật liệu được lựa chọn cho quang điện tử thế hệ tiếp theo, kết hợp hiệu suất quang điện tử vô song với độ tin cậy cấp công nghiệp. Từ điện toán lượng tử đến truyền thông 6G, tính linh hoạt và khả năng mở rộng của nó định vị nó như một công cụ hỗ trợ quan trọng cho các công nghệ trong tương lai. Hợp tác với chúng tôi để tận dụng các giải pháp pha tạp, giảm thiểu khuyết tật và tích hợp không đồng nhất tiên tiến phù hợp với nhu cầu ứng dụng của bạn.