LiTaO3ウェーハ リチウムタンタレート 電気光学非線形光学圧電カスタマイズ
タンタル酸リチウムは、イルメナイト型構造を特徴とする優れた多機能結晶材料であり、無色または淡黄色の外観を示します。豊富な原料の入手可能性、優れた熱的および化学的安定性、および機械加工性で知られており、タンタル酸リチウムは、高品質で大型の単結晶の成長を可能にします。研磨すると、これらの結晶は、共振器、表面弾性波(SAW)フィルタ、およびトランスデューサなどの電子通信コンポーネントの製造において優れた性能を発揮します。不可欠な機能材料として、タンタル酸リチウムは、モバイル通信、衛星システム、航空宇宙用途などの高度な通信技術において重要な役割を果たしています。
技術的特徴LiTaO3ウェーハの
(1)電気光学特性:タンタル酸リチウムは、光学通信およびコンピューティングにおけるその用途の基盤となる顕著な電気光学特性を示します。非心対称結晶として、タンタル酸リチウムは強い線形電気光学(ポッケルス)効果を示します。印加された電界下では、その屈折率が変調を受け、電気信号を光学信号変調に効率的に変換できます。
(2)光屈折効果:タンタル酸リチウムは、弱い光に対しても非常に感光性が高く、これが顕著な光屈折効果を引き起こします。照射されると、材料中の電子が価電子帯から伝導帯に励起され、同数の正孔が残されます。自由電荷は電界下で移動し、内部電界を変化させ、屈折率の変化を誘発する空間電荷分布を形成します。特に、この光屈折効果は通常可逆的であり、照射が停止すると、屈折率は部分的にまたは完全に元の状態に戻ります。
(3)圧電効果:三方晶系に属するタンタル酸リチウムは、正と負の電荷中心がずれた非心対称構造を特徴としています。機械的応力が加わると、これらの電荷中心間の変位により表面電荷が発生し、圧電応答として現れます。
LiTaO3ウェーハの原理
5G通信、人工知能、IoT技術の急速な進歩に伴い、電子デバイスはますます小型化、高周波動作、および集積化に向かっています。タンタル酸リチウム薄膜は、その優れた電気光学変換特性、熱特性、熱伝導率、およびシリコンとの適合性で認識されており、ポストムーアの法則時代の次世代デバイス開発に不可欠な材料となっています。
化学気相成長(CVD):
化学気相成長(CVD)は、有機金属熱分解を利用した高度な技術であり、気相エピタキシャル成長を行います。反応ガスを反応チャンバーに導入し、制御された条件下で活性化し、その後基板表面と反応して薄膜を合成します。この方法により、堆積材料の化学組成を正確に制御でき、低応力、高品質の膜形成、高純度、高スループット、および優れた均一性などの利点があります。
特性 | 値 | 単位/備考 |
---|---|---|
結晶系 | 三方晶系 | |
格子定数 | a = 5.154 Å、c = 13.783 Å | |
密度 | 7.45 | g/cm³ |
融点 | 1650 | ℃ |
キュリー温度 | 605 | ℃ |
硬度(モース) | 5.5~6 | |
誘電率 | ε₁₁/ε₀ = 39~43; ε₃₃/ε₀ = 42~43 | |
抵抗率 | 10¹⁵ | Ω・m(単位補正を仮定) |
熱膨張係数 | α₁=α₂=1.61×10⁻⁶; α₃=4.1×10⁻⁶ | /℃(25℃) |
色 | 無色または淡黄緑色 | |
透過範囲 | 400~5000 | nm |
屈折率 | n₀ = 2.176、n₁ = 2.180 | @ 633 nm |
パラメータ | 値 |
---|---|
直径 | Ø76.2 mm、Ø100 mm、その他 |
長さ | ≤150 mm、≤100 mm |
配向 | 127.86°Y、64°Y、X、Y、Z、またはカスタム |
パラメータ | 値 | 単位/備考 |
---|---|---|
直径 | Ø76.2 mm、Ø100 mm | |
厚さ | ≥0.25 mm | |
配向 | 127.86°Y、64°Y、X、Y、Z、またはカスタム | |
基準面 | X、Y、Z、またはカスタム | |
基準面幅 | 22 ± 2 | mm |
表面粗さ(Ra/Rz) | 10/5 | μm |
全厚さ変動(TTV) | <10 | μm |
圧電共振器とフィルタ:その強力な圧電効果を活用して、LiTaO₃は、携帯電話、衛星通信、およびレーダーシステムにおける信号処理用の高周波表面弾性波(SAW)フィルタおよびバルク弾性波(BAW)共振器に使用されています。
超音波トランスデューサと圧電イメージング:高い電気機械結合係数により、LiTaO₃は、医療用超音波イメージングおよび工業用非破壊検査トランスデューサに最適です。
Q:LiTaO₃とは何ですか?
A:LiTaO₃(タンタル酸リチウム)は、優れた電気光学、圧電、および非線形光学特性を持つ単結晶材料です。光学通信、レーザー、音響、および赤外線検出に広く使用されています。
Q:LiTaO₃とLiNbO₃の違いは何ですか?
A:LiTaO₃は、より高いレーザー損傷閾値とより優れた熱安定性を備えており、高出力レーザーおよび周波数変換により適しています。一方、LiNbO₃は、より高い電気光学係数を持ち、光学通信で一般的に使用されています。
Q:LiTaO₃の代表的な結晶配向は何ですか?
A:一般的な配向には、Zカット(電気光学変調器およびSAWデバイス用)およびXカット/Yカット(特定の音響波用途用)が含まれます。
Q:LiTaO₃製品はカスタマイズできますか?
A:はい、さまざまなアプリケーション要件を満たすために、サイズ、配向、厚さ、表面仕上げ、およびドーピング濃度についてカスタマイズが可能です。
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