پتلی فلم لیتیم ټانټالیټ (LTOI): د لوړ سرعت ماډولټرونو لپاره راتلونکی ستوری مواد؟

د پتلي فلم لیتیم ټانټالیټ (LTOI) مواد د مدغم آپټیکس په ډګر کې د یوې مهمې نوې ځواک په توګه راڅرګندیږي. سږکال، د LTOI ماډولټرونو په اړه څو لوړې کچې کارونه خپاره شوي، د لوړ کیفیت LTOI ویفرونه د شانګهای د مایکرو سیسټم او معلوماتي ټیکنالوژۍ انسټیټیوټ څخه د پروفیسور ژین او لخوا چمتو شوي، او د لوړ کیفیت ویو ګایډ ایچینګ پروسې چې د سویس په EPFL کې د پروفیسور کیپنبرګ ډلې لخوا رامینځته شوي. د دوی همکارۍ هڅو اغیزمنې پایلې ښودلې دي. سربیره پردې، د ژیجیانګ پوهنتون د پروفیسور لیو لیو په مشرۍ او د هارورډ پوهنتون د پروفیسور لونکار په مشرۍ د څیړنیزو ټیمونو هم د لوړ سرعت، لوړ ثبات LTOI ماډولټرونو په اړه راپور ورکړی دی.

د پتلي فلم لیتیم نیوبیټ (LNOI) د نږدې خپلوان په توګه، LTOI د لیتیم نیوبیټ لوړ سرعت ماډلولیشن او ټیټ ضایع ځانګړتیاوې ساتي پداسې حال کې چې د ټیټ لګښت، ټیټ بایرفرینګنس، او کم شوي فوتو انعکاس اغیزو په څیر ګټې هم وړاندې کوي. د دواړو موادو د اصلي ځانګړتیاو پرتله کول لاندې وړاندې کیږي.

微信图片_20241106164015

◆ د لیتیم ټانټالیټ (LTOI) او لیتیم نایوبیټ (LNOI) ترمنځ ورته والی
د انعکاس شاخص:۲.۱۲ د ۲.۲۱ په وړاندې
دا پدې معنی ده چې د واحد حالت ویو ګایډ ابعاد، د کږولو وړانګې، او د دواړو موادو پراساس د عام غیر فعال وسیلو اندازې خورا ورته دي، او د دوی د فایبر جوړه کولو فعالیت هم د پرتلې وړ دی. د ښه ویو ګایډ ایچینګ سره، دواړه مواد کولی شي د ننوتلو ضایع ترلاسه کړي.<0.1 dB/cm. EPFL د 5.6 dB/m د څپې لارښود ضایع راپور ورکوي.

د الکترو آپټیک ضریب:د شپې ۳۰.۵ بجې/شپې د ۳۰.۹ بجې په مقابل کې
د ماډولیشن موثریت د دواړو موادو لپاره د پرتلې وړ دی، د پوکلز اغیزې پراساس ماډولیشن سره، چې لوړ بینډ ویت ته اجازه ورکوي. اوس مهال، د LTOI ماډولیټرونه د هر لین فعالیت 400G ترلاسه کولو توان لري، د بینډ ویت سره چې له 110 GHz څخه ډیر وي.

微信图片_20241106164942
微信图片_20241106165200

د بند واټن:۳.۹۳ eV د ۳.۷۸ eV په مقابل کې
دواړه مواد پراخه شفافه کړکۍ لري، چې د لید وړ څخه تر انفراریډ طول موجونو پورې د غوښتنلیکونو ملاتړ کوي، پرته له دې چې د مخابراتو بانډونو کې جذب شي.

د دوهمې درجې غیر خطي ضریب (d33):د شپې ۲۱ بجې/شپې د ماښام ۲۷ بجې په وړاندې
که چیرې د غیر خطي غوښتنلیکونو لپاره لکه د دوهم هارمونیک نسل (SHG)، د توپیر فریکونسۍ نسل (DFG)، یا د ټول فریکونسۍ نسل (SFG) لپاره وکارول شي، د دواړو موادو د تبادلې موثریت باید خورا ورته وي.

◆ د LNOI په پرتله د LTOI لګښت ګټه
د ویفر د چمتو کولو لګښت ټیټ دی
LNOI د طبقې جلا کولو لپاره د He ion امپلانټیشن ته اړتیا لري، کوم چې د ایونیزیشن ټیټ موثریت لري. برعکس، LTOI د جلا کولو لپاره د H ion امپلانټیشن کاروي، د SOI په څیر، د LNOI په پرتله د ډیلامینیشن موثریت سره 10 ځله لوړ دی. دا د 6 انچه ویفرونو لپاره د پام وړ نرخ توپیر پایله لري: $300 د $2000 په مقابل کې، د 85٪ لګښت کمښت.

微信图片_20241106165545

دا دمخه د اکوسټیک فلټرونو لپاره د مصرف کونکي الیکترونیک بازار کې په پراخه کچه کارول کیږي.(په کال کې ۷۵۰،۰۰۰ واحدونه، چې د سامسنګ، ایپل، سوني، او نورو لخوا کارول کیږي).

微信图片_20241106165539

◆ د LNOI په پرتله د LTOI د فعالیت ګټې
د موادو نیمګړتیاوې کمې، د عکس العمل کمزورې اغېزې، ډېر ثبات
په پیل کې، د LNOI ماډولټرونه ډیری وختونه د تعصب نقطې ډریفټ ښکاره کوي، په عمده توګه د ویو ګایډ انٹرفیس کې د نیمګړتیاو له امله د چارج راټولیدو له امله. که چیرې درملنه ونشي، نو دا وسایل کولی شي د ثبات لپاره یوه ورځ وخت ونیسي. په هرصورت، د دې مسلې د حل لپاره مختلف میتودونه رامینځته شوي، لکه د فلزي آکسایډ پوښل، د سبسټریټ قطبي کول، او انیل کول، چې دا ستونزه اوس په لویه کچه اداره کوي.
په مقابل کې، LTOI لږ مادي نیمګړتیاوې لري، چې د پام وړ کمښت لامل کیږي. حتی د اضافي پروسس پرته، د دې عملیاتي نقطه نسبتا مستحکم پاتې کیږي. ورته پایلې د EPFL، هارورډ، او ژیجیانګ پوهنتون لخوا راپور شوي. په هرصورت، پرتله کول ډیری وختونه غیر درملنې شوي LNOI ماډلیټرونه کاروي، کوم چې ممکن په بشپړ ډول عادلانه نه وي؛ د پروسس کولو سره، د دواړو موادو فعالیت احتمال سره ورته دی. اصلي توپیر په LTOI کې دی چې لږ اضافي پروسس کولو مرحلو ته اړتیا لري.

微信图片_20241106165708

د بایرفرینګنس ټیټ: 0.004 د 0.07 په وړاندې
د لیتیم نایوبیټ (LNOI) لوړ بایرفرینګنس ځینې وختونه ننګونکي کیدی شي، په ځانګړي توګه ځکه چې د ویو ګایډ کنډکونه کولی شي د موډ کوپلینګ او موډ هایبرډیزیشن لامل شي. په پتلي LNOI کې، د ویو ګایډ کې کنډک کولی شي په جزوي ډول د TE رڼا په TM رڼا بدله کړي، چې د ځینو غیر فعال وسیلو لکه فلټرونو جوړول پیچلي کوي.
د LTOI سره، ټیټ بایرفرینګنس دا مسله له منځه وړي، په بالقوه توګه د لوړ فعالیت غیر فعال وسیلو رامینځته کول اسانه کوي. EPFL د پام وړ پایلې هم راپور کړې، د LTOI ټیټ بایرفرینګنس او ​​د موډ کراس کولو نشتوالي څخه ګټه پورته کوي ترڅو د الټرا-وایډ-سپیکٹرم الیکټرو-آپټیک فریکوینسي کمب تولید ترلاسه کړي ترڅو د پراخه سپیکٹرل رینج په اوږدو کې د فلیټ خپریدو کنټرول سره. دا د 2000 څخه ډیر کمب لاینونو سره د اغیزمن 450 nm کمب بینډ ویت پایله درلوده، چې د لیتیم نیوبیټ سره ترلاسه کیدی شي څو ځله لوی دی. د کیر آپټیکل فریکوینسي کمبونو په پرتله، الیکټرو-آپټیک کمبونه د حد څخه پاک او ډیر مستحکم کیدو ګټه وړاندې کوي، که څه هم دوی د لوړ ځواک مایکروویو ان پټ ته اړتیا لري.

微信图片_20241106165804
微信图片_20241106165823

د نظري زیان لوړ حد
د LTOI د نظري زیان حد د LNOI دوه چنده دی، چې په غیر خطي غوښتنلیکونو (او احتمالي راتلونکي همغږي کامل جذب (CPO) غوښتنلیکونو) کې ګټه وړاندې کوي. د اوسني نظري ماډل بریښنا کچه د لیتیم نیوبیټ زیان رسولو امکان نلري.
د رامان ټیټ اغیز
دا د غیر خطي غوښتنلیکونو پورې هم اړه لري. لیتیم نایوبیټ قوي رامان اغیز لري، کوم چې د کیر آپټیکل فریکونسي کنگهو غوښتنلیکونو کې کولی شي د رامان ناغوښتل شوي رڼا تولید او سیالي ترلاسه کړي، د ایکس کټ لیتیم نایوبیټ آپټیکل فریکونسي کنگهو د سولیټون حالت ته د رسیدو مخه نیسي. د LTOI سره، د رامان اغیز د کرسټال اورینټیشن ډیزاین له لارې فشار کیدی شي، چې ایکس کټ LTOI ته اجازه ورکوي چې د سولیټون آپټیکل فریکونسي کنگهو تولید ترلاسه کړي. دا د لوړ سرعت ماډولیټرونو سره د سولیټون آپټیکل فریکونسي کنگهو واحد ادغام فعالوي، یوه لاسته راوړنه چې د LNOI سره د لاسته راوړلو وړ نه ده.
◆ ولې د پتلي فلم لیتیم ټانټالیټ (LTOI) یادونه مخکې نه وه شوې؟
د لیتیم ټانټالیټ د لیتیم نایوبیټ په پرتله ټیټ کیوري تودوخه لري (610°C د 1157°C په مقابل کې). د هیټرو انټیګریشن ټیکنالوژۍ (XOI) پراختیا څخه دمخه، د لیتیم نایوبیټ ماډولټرونه د ټایټانیوم ډیفیوژن په کارولو سره جوړ شوي وو، کوم چې د 1000°C څخه ډیر انیل کولو ته اړتیا لري، چې LTOI یې نامناسب ګرځولی. په هرصورت، د نن ورځې بدلون سره چې د ماډولټر جوړولو لپاره د انسولټر سبسټریټ او ویو ګایډ ایچینګ کارولو ته اړتیا لري، د 610°C کیوري تودوخه له کافي څخه ډیره ده.
◆ ایا د پتلي فلم لیتیم ټانټالیټ (LTOI) به د پتلي فلم لیتیم نایوبیټ (TFLN) ځای ونیسي؟
د اوسنیو څیړنو پر بنسټ، LTOI په غیر فعال فعالیت، ثبات، او د لوی پیمانه تولید لګښت کې ګټې وړاندې کوي، پرته له کوم ښکاره نیمګړتیاوو. په هرصورت، LTOI د ماډل کولو فعالیت کې د لیتیم نیوبیټ څخه ډیر نه دی، او د LNOI سره د ثبات مسلې پیژندل شوي حلونه لري. د مخابراتو DR ماډلونو لپاره، د غیر فعال اجزاو لپاره لږترلږه غوښتنه شتون لري (او که اړتیا وي نو سیلیکون نایټرایډ کارول کیدی شي). سربیره پردې، د ویفر کچې ایچینګ پروسې، هیټرو انټیګریشن تخنیکونو، او اعتبار ازموینې بیا رامینځته کولو لپاره نوي پانګوونې ته اړتیا ده (د لیتیم نیوبیټ ایچینګ سره ستونزه د څپې لارښود نه وه مګر د لوړ حاصل ویفر کچې ایچینګ ترلاسه کول). له همدې امله، د لیتیم نیوبیټ د تاسیس شوي موقعیت سره سیالي کولو لپاره، LTOI ممکن د نورو ګټو کشف کولو ته اړتیا ولري. په هرصورت، په اکاډمیک ډول، LTOI د مدغم شوي آن-چپ سیسټمونو لپاره د پام وړ څیړنې ظرفیت وړاندې کوي، لکه د اوکټیو-سپانینګ الیکټرو-آپټیک کامبونه، PPLT، سولیټون او AWG طول موج ویش وسایل، او د صف ماډلیټرونه.


د پوسټ وخت: نومبر-۰۸-۲۰۲۴