Ingot LiNbO₃ Terdoping Mg dengan Orientasi Potongan 45°Z dan Potongan 64°Y untuk Sistem Komunikasi 5G/6G

Ingot LiNbO₃ Terdoping Mg Orientasi Potongan 45°Z dan Potongan 64°Y untuk Sistem Komunikasi 5G/6G Gambar Unggulan

Deskripsi Singkat:

LiNbO3 Ingot (Ingot Kristal Litium Niobat) merupakan material andalan dalam optoelektronik dan teknologi kuantum mutakhir, yang terkenal karena koefisien elektro-optiknya yang luar biasa (γ₃₃= 30,9 pm/V), rentang transparansi yang luas (400–5.200 nm), dan suhu Curie yang tinggi (1210°C). Tidak seperti material berbasis silikon konvensional, LiNbO3 ingot memungkinkan pemrosesan sinyal frekuensi tinggi dan fabrikasi pandu gelombang bukaan besar, sehingga menjadikannya sangat diperlukan untuk komunikasi 5G/6G, fotonik kuantum, dan penginderaan industri. Kemajuan terbaru dalam integrasi heterogen (misalnya, wafer komposit berbasis Si) dan mitigasi cacat (misalnya, doping Mg) semakin memperluas penerapannya pada lingkungan ekstrem, seperti sensor suhu tinggi (>400°C) dan sistem kedirgantaraan yang tahan radiasi.

Kirim email ke kami

Fitur

Parameter teknis

Struktur kristal	Heksagonal
Konstanta kisi	a = 5,154 Å c = 13,783 Å
Mp	1650 derajat Celcius
Kepadatan	7,45 gram/cm3
Suhu Curie	610 derajat Celcius
Kekerasan	5,5 - 6 Mohs
Koefisien ekspansi termal	aa = 1,61 x 10-6 / k ac = 4,1 x 10-6 / k
Resistivitas	1015 Wm
Permitivitas	es11 / e0: 39 ~ 43 es33 / e0: 42 ~ 43 et11 / e0: 51 ~ 54 et11 / e0: 43 ~ 46
Warna	Tanpa warna
Melalui berbagai macam	0,4 ~ 5,0 mikrometer
Indeks bias	tidak = 2,176 ne = 2,180 @ 633 nm

Karakteristik Teknis Utama

Batangan LiNbO3 menunjukkan serangkaian sifat unggul:

1. Kinerja Elektro-Optik:

Koefisien Nonlinier Tinggi: d₃₃= 34,4 pm/V, memungkinkan pembangkitan harmonik kedua (SHG) yang efisien dan osilasi parametrik optik (OPO) untuk sumber inframerah yang dapat disetel.

Transmisi Pita Lebar: Penyerapan minimal dalam spektrum tampak (α < 0,1 dB/cm pada 1550 nm), penting untuk penguat optik pita-C dan konversi frekuensi kuantum.

2. Ketahanan Mekanik & Termal:

Ekspansi Termal Rendah: CTE = 14,4×10⁻⁶/K (sumbu-a), memastikan kompatibilitas dengan substrat silikon dalam sirkuit fotonik hibrida.

Respons Piezoelektrik Tinggi: g₃₃> 20 mV/m, ideal untuk filter gelombang akustik permukaan (SAW) dalam sistem 5G mmWave.

3. Pengendalian Cacat:

Kepadatan Mikropipa: <0,1 cm⁻² (ingot 8 inci), divalidasi melalui difraksi sinar-X sinkrotron.

Ketahanan Radiasi: Distorsi kisi minimal di bawah medan listrik 100 kV/cm, divalidasi dalam pengujian tingkat kedirgantaraan.

Aplikasi Strategis

Batangan LiNbO3 mendorong inovasi di seluruh domain mutakhir:

1. Fotonik Kuantum:

Sumber Foton Tunggal: Memanfaatkan penurunan konversi nonlinier, LiNbO3 memungkinkan pembangkitan pasangan foton terjerat untuk sistem distribusi kunci kuantum (QKD).

Memori Kuantum: Integrasi dengan serat terdoping Er³⁺ mencapai efisiensi penyimpanan 30% pada 1530 nm, penting untuk jaringan kuantum jarak jauh.

2. Sistem Optoelektronik:

Modulator Kecepatan Tinggi: X-cut LiNbO3 mencapai lebar pita 40 GHz dengan kehilangan penyisipan <1 dB, mengungguli LiTaO3 dalam transceiver optik 400G.

Penggandaan Frekuensi Laser: LiNbO3 yang didoping Mg (ambang batas 6%) mengurangi kerusakan fotorefraksi, memungkinkan konversi 1064 nm → 532 nm yang stabil dalam sistem LiDAR.

3. Penginderaan Industri:

Sensor Tekanan Suhu Tinggi: Beroperasi terus-menerus pada suhu 600°C, memanfaatkan resonansi piezoelektrik untuk pemantauan jaringan pipa minyak/gas.

Transformator Arus: Ko-doping Fe/Mg meningkatkan sensitivitas (0,1% FS) dalam aplikasi jaringan pintar.

Layanan & Solusi XKH

Layanan Ingot LiNbO3 kami dirancang untuk skalabilitas dan presisi:

1. Fabrikasi Kustom:

Pilihan Ukuran: Ingot berukuran 3–8 inci dengan geometri potongan X/Y/Z dan potongan 42°Y, toleransi sudut ±0,01°.

Kontrol Doping: Ko-doping Fe/Mg melalui metode Czochralski (kisaran konsentrasi 10¹⁶–10¹⁹ cm⁻³) untuk mengoptimalkan ketahanan fotorefraksi.

2. Pemrosesan Lanjutan:

Integrasi Heterogen: Wafer komposit Si-LN (ketebalan 300–600 nm) dengan konduktivitas termal hingga 8,78 W/m·K untuk filter SAW frekuensi tinggi.

Pembuatan Pandu Gelombang: Teknik pertukaran proton (PE) dan pertukaran proton terbalik (RPE) menghasilkan pandu gelombang submikron (Δn >0,7) untuk modulator elektro-optik 40 GHz.

3. Jaminan Kualitas:

Pengujian Ujung ke Ujung: Spektroskopi Raman (verifikasi politipe), XRD (kristalinitas), dan AFM (morfologi permukaan) memastikan kepatuhan dengan MIL-PRF-4520J dan JEDEC-033.

Logistik Global: Pengiriman dengan suhu terkontrol (±0,5°C) dan pengiriman darurat 48 jam di seluruh Asia-Pasifik, Eropa, dan Amerika Utara.

Keunggulan Kompetitif

1. Efisiensi Biaya: Batangan 8 inci mengurangi limbah material hingga 30% dibandingkan dengan alternatif 4 inci, menurunkan biaya per unit hingga 18%.

2. Metrik Kinerja:

Bandwidth Filter SAW: >1,28 GHz (vs. 0,8 GHz untuk LiTaO3), penting untuk pita mmWave 5G.

Siklus Termal: Bertahan dalam siklus -200–500°C dengan kelengkungan <0,05%, tervalidasi dalam pengujian LiDAR otomotif.

1. Keberlanjutan: Metode pemrosesan yang dapat didaur ulang mengurangi konsumsi air hingga 40% dan penggunaan energi hingga 25%.

Kesimpulan

Ingot LiNbO3 tetap menjadi material pilihan untuk optoelektronik generasi mendatang, menggabungkan kinerja elektro-optik yang tak tertandingi dengan keandalan kelas industri. Dari komputasi kuantum hingga komunikasi 6G, fleksibilitas dan skalabilitasnya memposisikannya sebagai pendorong penting bagi teknologi masa depan. Bermitralah dengan kami untuk memanfaatkan solusi doping mutakhir, mitigasi cacat, dan integrasi heterogen yang disesuaikan dengan kebutuhan aplikasi Anda.