シリコンウェーハ上の4インチLiNbO3薄膜

シリコンウェーハ上の4インチLiNbO3薄膜

ニオブ酸リチウム (LiNbO3) ウェーハは、優れた電気光学特性、非線形特性、および圧電特性を備えています。 高度なマイクロおよびナノファブリケーション技術により、絶縁体上のニオブ酸リチウム (LNOI) 薄膜に基づく統合フォトニクス デバイスが広く研究されています。 将来、準備された高性能 LiNbO3 薄膜は、LNOI ベースのマイクロナノ光学、集積フォトニクス、およびマイクロ波フォトニクスのさらなる発展をサポートします。 高性能 LNOI ウェーハの製造は、ニオブ酸リチウム光電子デバイスの産業用途の重要な部分となります。 Y カットと Z カットを備えた 4 インチのシリコン ウエハー (LNOI) 上の LiNbO3 薄膜は、PAM-厦門次のように：

LiNbO3薄膜

1. Si系単結晶LiNbO3薄膜の仕様

No.1:

LiNbO3/シリコンウェーハ (PAM-P19446-LNOI)
良い説明: 中間層のないシリコン ウエハー上のニオブ酸リチウム層: シリコン ウエハー上の LN 薄膜
上層: ニオブ酸リチウム単結晶薄膜、Yカット、厚さ5μm
基板: 4″ シリコンウェーハ、厚さ 0.5mm
シリコン基板用の高抵抗 >10,000Ω*cm
表面粗さ<0.5nm
厚さの均一性 < 2μm、出荷時に 17 ポイントのテストを提供

No.2：

上層 LiNbO3 薄膜 Z-cut 厚さ 300nm 中間層: (PAM-P20442-LNOI)
熱酸化物、2000 nm
基板: 4 インチ Si ウェーハ、高抵抗率 ≥10,000Ω*cm 現在の Si 基板

No.3:

最上層 LiNbO3 薄膜 Z-cut 厚さ 400nm 中間層: (PAM-P20442-LNOI)
熱酸化物、2000 nm
基板: 4 インチ Si ウェーハ、高抵抗率 ≥10,000Ω*cm 現在の Si 基板

No.4:

上層 LiNbO3 薄膜 Z-cut 厚さ 500nm 中間層: (PAM-P20442-LNOI)
熱酸化物、2000 nm
基板: 4 インチ Si ウェーハ、高抵抗率 ≥10,000Ω*cm 現在の Si 基板

X カット LNOI ウェーハも提供できます。詳細なパラメータについては、victorchan@powerwaywafer.com.

2. LNとSiの物性比較

ニオブ酸リチウムの薄膜は、優れた電気光学特性を持つ最も広く使用されているオプトエレクトロニクス材料の 1 つです。 LiNbO3 薄膜変調器は、現代の光ファイバー通信技術のバックボーンです。 また、その透過ウィンドウ範囲、光損失、非線形性能、高速電気光学変調性能、および LiNbO3 薄膜圧電性能は、シリコンよりも大きな利点があります。表 1 を参照してください。

表1 LNとSiの性能比較
マテリアル バンドギャップ & 透明ウィンドウ 屈折率 電気光学係数 (pm/V) 二次:dij (pm/V) 導波路損失 圧電性
シ 1.1eV

1.1～5.5um

 3.5 キャリアプラズマ効果 NA ~1dB/cm NA
LN 4eV

0.35～5.5um

 2.2 r33=30.8(ポッケルス効果 d33=25.2(@1.06um) ~0.027 dB/cm d15=74

 

3. シリコン上の LiNbO3 薄膜に関する FAQ

Q1：サンプルについてもう 1 つ質問があります。 これには 2 つのファセットがあります。a) エッジ トリミングあり、b) 番号 - XCP10010005919 あり。

お送りいただいた図によると、LN レイヤーは a) エッジ トリミングのある側に配置されています。 図による側 b) は Si です。 しかし、側面 b) は、研磨されていない Si が研磨された層 (SiO2 またはその他の材料) で覆われているように見えます。 これを明確にしていただけますか？

添付ファイルで 3 つの画像を見つけてください (最初の画像では研磨されていない Si からの散乱光と上面からの反射光の両方を見ることができます。2 番目の画像では主に Si からの散乱光が見られます。3 番目の画像では鏡のような鏡面反射が見られます。斜め入射時の上面）。

：シリコン基板の裏面を研磨します。研磨の目的は完成品のTTVを調整することです。 添付の写真は、Si基板を研磨していないb)面を研磨した状態で、SiO2層はありません。

ニオブ酸リチウム薄膜を Si 基板に直接接合し​​ました。Si 基板の両面には二酸化ケイ素 SiO2 が含まれていません。 おっしゃっていた鏡面反射のようなものは研磨後に発生するもので、研磨後の鏡ではありません。

Q2：波長に対する屈折率や伝搬損失など、御社の LN ウェーハの光学品質テストはありますか?

あ：LNウェーハの屈折率は、λ=663nm n0=2.286, ne=2.202でテスト済みです。

powerwaywafer

詳細については、電子メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.comとpowerwaymaterial@gmail.com

2020-03-10

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