ٿلهي فلم ليٿيم ٽينٽليٽ (LTOI) مواد انٽيگريٽيڊ آپٽڪس فيلڊ ۾ هڪ اهم نئين قوت طور اڀري رهيو آهي. هن سال، LTOI ماڊيوليٽر تي ڪيترائي اعليٰ سطحي ڪم شايع ڪيا ويا آهن، جن ۾ شنگھائي انسٽيٽيوٽ آف مائڪرو سسٽم اينڊ انفارميشن ٽيڪنالاجي جي پروفيسر زين او پاران مهيا ڪيل اعليٰ معيار جا LTOI ويفر، ۽ EPFL، سوئٽزرلينڊ ۾ پروفيسر ڪيپنبرگ جي گروپ پاران تيار ڪيل اعليٰ معيار جا ويو گائيڊ ايچنگ عمل شامل آهن. انهن جي گڏيل ڪوششن متاثر ڪندڙ نتيجا ڏيکاريا آهن. ان کان علاوه، پروفيسر ليو ليو جي اڳواڻي ۾ جيانگ يونيورسٽي ۽ پروفيسر لونڪار جي اڳواڻي ۾ هارورڊ يونيورسٽي جي تحقيقي ٽيمن پڻ تيز رفتار، اعليٰ استحڪام واري LTOI ماڊيوليٽر تي رپورٽ ڪئي آهي.
ٿلهي فلم ليٿيم نائوبيٽ (LNOI) جي ويجهي مائٽ جي حيثيت سان، LTOI ليٿيم نائوبيٽ جي تيز رفتار ماڊوليشن ۽ گهٽ نقصان واري خاصيتن کي برقرار رکي ٿو جڏهن ته گهٽ قيمت، گهٽ بائير فرينگنس، ۽ گهٽ فوٽو ريفريڪٽو اثرات جهڙا فائدا پڻ پيش ڪري ٿو. ٻن مواد جي مکيه خاصيتن جو مقابلو هيٺ پيش ڪيو ويو آهي.
◆ ليٿيم ٽينٽليٽ (LTOI) ۽ ليٿيم نائوبيٽ (LNOI) جي وچ ۾ هڪجهڙائيون.
①ريفريڪٽو انڊيڪس:2.12 بمقابله 2.21
ان جو مطلب اهو آهي ته ٻنهي مواد جي بنياد تي سنگل موڊ ويو گائيڊ طول و عرض، موڙيندڙ ريڊيس، ۽ عام غير فعال ڊوائيس سائيز تمام گهڻيون هڪجهڙا آهن، ۽ انهن جي فائبر ڪپلنگ ڪارڪردگي پڻ برابر آهي. سٺي ويو گائيڊ ايچنگ سان، ٻئي مواد داخل ڪرڻ جي نقصان حاصل ڪري سگهن ٿا.<0.1 dB/cm. EPFL 5.6 dB/m جي ويوگائيڊ نقصان جي رپورٽ ڪري ٿو.
②اليڪٽرو آپٽڪ ڪوفيشيٽ:شام 30.5 وڳي/ويهه بمقابله شام 30.9 وڳي/ويهه
ٻنهي مواد لاءِ ماڊوليشن ڪارڪردگي برابر آهي، ماڊوليشن پوڪيلز اثر تي ٻڌل آهي، جيڪا اعليٰ بينڊوڊٿ جي اجازت ڏئي ٿي. في الحال، LTOI ماڊوليٽر 400G في لين ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ جي قابل آهن، جنهن جي بينڊوڊٿ 110 GHz کان وڌيڪ آهي.
③بينڊ گيپ:3.93 eV بمقابله 3.78 eV
ٻنهي مواد ۾ هڪ وسيع شفاف ونڊو آهي، جيڪا نظر ايندڙ کان وٺي انفراريڊ طول موج تائين ايپليڪيشنن جي مدد ڪري ٿي، ڪميونيڪيشن بينڊ ۾ ڪو به جذب نه ٿئي.
④ٻئين ترتيب وارو غير لڪير ڪوفيشينٽ (d33):رات جو 21 وڳي/ويهه وڳي بمقابله شام جو 27 وڳي/ويهه
جيڪڏهن غير لڪير واري ايپليڪيشنن جهڙوڪ سيڪنڊ هارمونڪ جنريشن (SHG)، ڊفرنس فريڪوئنسي جنريشن (DFG)، يا سم فريڪوئنسي جنريشن (SFG) لاءِ استعمال ڪيو وڃي، ته ٻنهي مواد جي تبادلي جي ڪارڪردگي ڪافي هڪجهڙي هجڻ گهرجي.
◆ LTOI بمقابلہ LNOI جو لاڳت فائدو
①ويفر تيار ڪرڻ جي گھٽ قيمت
LNOI کي پرت جي علحدگي لاءِ He آئن امپلانٽيشن جي ضرورت آهي، جنهن ۾ گهٽ آئنائيزيشن ڪارڪردگي آهي. ان جي ابتڙ، LTOI الڳ ٿيڻ لاءِ H آئن امپلانٽيشن استعمال ڪندو آهي، SOI وانگر، جنهن جي ڊيليمينيشن ڪارڪردگي LNOI کان 10 ڀيرا وڌيڪ آهي. ان جي نتيجي ۾ 6 انچ ويفرز لاءِ قيمت ۾ هڪ اهم فرق آهي: $300 بمقابله $2000، هڪ 85٪ قيمت گهٽتائي.
②اهو اڳ ۾ ئي صارفين جي اليڪٽرانڪس مارڪيٽ ۾ صوتي فلٽرن لاءِ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي.(سالانه 750,000 يونٽ، سام سنگ، ايپل، سوني، وغيره پاران استعمال ڪيا ويندا آهن).
◆ LTOI بمقابلہ LNOI جا ڪارڪردگي فائدا
①گھٽ مادي نقص، ڪمزور فوٽو ريفريڪٽو اثر، وڌيڪ استحڪام
شروعات ۾، LNOI ماڊيوليٽر اڪثر ڪري بائيس پوائنٽ ڊرفٽ ڏيکاريندا هئا، بنيادي طور تي ويوگائيڊ انٽرفيس ۾ خرابين جي ڪري چارج جمع ٿيڻ جي ڪري. جيڪڏهن علاج نه ڪيو ويو، ته انهن ڊوائيسز کي مستحڪم ٿيڻ ۾ هڪ ڏينهن لڳي سگهي ٿو. تاهم، هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ مختلف طريقا تيار ڪيا ويا، جهڙوڪ ميٽل آڪسائيڊ ڪلڊنگ استعمال ڪرڻ، سبسٽريٽ پولرائيزيشن، ۽ اينيلنگ، هن مسئلي کي هاڻي وڏي حد تائين منظم بڻائي ڇڏيو.
ان جي ابتڙ، LTOI ۾ گهٽ مادي خرابيون آهن، جنهن جي ڪري ڊرافٽ رجحان ۾ خاص طور تي گهٽتائي اچي ٿي. اضافي پروسيسنگ کان سواءِ به، ان جو آپريٽنگ پوائنٽ نسبتاً مستحڪم رهي ٿو. ساڳيا نتيجا EPFL، هارورڊ، ۽ Zhejiang يونيورسٽي پاران رپورٽ ڪيا ويا آهن. بهرحال، مقابلو اڪثر ڪري غير علاج ٿيل LNOI ماڊيوليٽر استعمال ڪندو آهي، جيڪي شايد مڪمل طور تي منصفانه نه هجن؛ پروسيسنگ سان، ٻنهي مواد جي ڪارڪردگي ممڪن طور تي ساڳي آهي. مکيه فرق LTOI ۾ آهي جنهن کي گهٽ اضافي پروسيسنگ مرحلن جي ضرورت آهي.
②لوئر بئر فرينجنس: 0.004 بمقابله 0.07
ليٿيم نائوبيٽ (LNOI) جي هاءِ بائير فرينجنس ڪڏهن ڪڏهن مشڪل ٿي سگهي ٿي، خاص طور تي جيئن ته ويو گائيڊ موڙ موڊ ڪپلنگ ۽ موڊ هائبرڊائيزيشن جو سبب بڻجي سگهن ٿا. پتلي LNOI ۾، ويو گائيڊ ۾ هڪ موڙ جزوي طور تي TE روشني کي TM روشني ۾ تبديل ڪري سگهي ٿو، ڪجهه غير فعال ڊوائيسز، جهڙوڪ فلٽر جي ٺهڻ کي پيچيده ڪري ٿو.
LTOI سان، گهٽ بائير فرينجنس هن مسئلي کي ختم ڪري ٿو، ممڪن طور تي اعليٰ ڪارڪردگي واري غير فعال ڊوائيسز کي ترقي ڪرڻ آسان بڻائي ٿو. EPFL پڻ قابل ذڪر نتيجا رپورٽ ڪيا آهن، LTOI جي گهٽ بائير فرينجنس ۽ موڊ ڪراسنگ جي غير موجودگي کي استعمال ڪندي الٽرا وائڊ اسپيڪٽرم اليڪٽرو آپٽڪ فريڪوئنسي ڪومب جنريشن حاصل ڪرڻ لاءِ وسيع اسپيڪٽرل رينج ۾ فليٽ ڊسپريشن ڪنٽرول سان. ان جي نتيجي ۾ 2000 کان وڌيڪ ڪومب لائنن سان هڪ متاثر ڪندڙ 450 nm ڪومب بينڊوڊٿ پيدا ٿيو، جيڪو ليٿيم نائوبيٽ سان حاصل ڪري سگهجي ٿو ان کان ڪيترائي ڀيرا وڏو آهي. ڪير آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومب جي مقابلي ۾، اليڪٽرو آپٽڪ ڪومب حد کان آزاد ۽ وڌيڪ مستحڪم هجڻ جو فائدو پيش ڪن ٿا، جيتوڻيڪ انهن کي هڪ اعليٰ طاقت واري مائڪرو ويڪرو ان پٽ جي ضرورت آهي.
③اعليٰ آپٽيڪل نقصان جي حد
LTOI جي آپٽيڪل نقصان جي حد LNOI جي ڀيٽ ۾ ٻيڻي آهي، جيڪا غير لڪير واري ايپليڪيشنن (۽ ممڪن طور تي مستقبل جي ڪوهيرنٽ پرفيڪٽ ايبسورپشن (CPO) ايپليڪيشنن) ۾ هڪ فائدو پيش ڪري ٿي. موجوده آپٽيڪل ماڊل پاور ليول ليٿيم نائوبيٽ کي نقصان پهچائڻ جو امڪان ناهي.
④گهٽ رمن اثر
هي غير لڪير واري ايپليڪيشنن سان پڻ لاڳاپيل آهي. ليٿيم نائوبيٽ جو هڪ مضبوط رامان اثر آهي، جيڪو ڪير آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومب ايپليڪيشنن ۾ ناپسنديده رامان روشني جي پيداوار ۽ مقابلي کي وڌائي سگھي ٿو، ايڪس ڪٽ ليٿيم نائوبيٽ آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومب کي سوليٽن اسٽيٽ تائين پهچڻ کان روڪي ٿو. LTOI سان، رامان اثر کي ڪرسٽل اورينٽيشن ڊيزائن ذريعي دٻايو وڃي ٿو، ايڪس ڪٽ LTOI کي سوليٽن آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومب جنريشن حاصل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. هي تيز رفتار ماڊيوليٽر سان سوليٽن آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومب جي مونولٿڪ انضمام کي قابل بڻائي ٿو، هڪ ڪارنامو جيڪو LNOI سان حاصل نه ٿو ڪري سگهجي.
◆ ٿن-فلم ليٿيم ٽينٽليٽ (LTOI) جو ذڪر اڳ ۾ ڇو نه ڪيو ويو؟
ليٿيم ٽينٽليٽ ۾ ليٿيم نائوبيٽ جي ڀيٽ ۾ ڪيوري جو گرمي پد گهٽ آهي (610°C بمقابله 1157°C). هيٽرو انٽيگريشن ٽيڪنالاجي (XOI) جي ترقي کان اڳ، ليٿيم نائوبيٽ ماڊيوليٽر ٽائيٽينيم ڊفيوژن استعمال ڪندي ٺاهيا ويندا هئا، جنهن کي 1000°C کان وڌيڪ اينيلنگ جي ضرورت هوندي هئي، جنهن ڪري LTOI غير مناسب ٿي ويندو هو. جڏهن ته، اڄ جي منتقلي سان ماڊيوليٽر ٺهڻ لاءِ انسوليٽر سبسٽريٽس ۽ ويو گائيڊ ايچنگ استعمال ڪرڻ جي طرف، 610°C ڪيوري جو گرمي پد ڪافي کان وڌيڪ آهي.
◆ ڇا ٿن-فلم ليٿيم ٽينٽليٽ (LTOI) ٿن-فلم ليٿيم نائوبيٽ (TFLN) جي جاءِ وٺندو؟
موجوده تحقيق جي بنياد تي، LTOI غير فعال ڪارڪردگي، استحڪام، ۽ وڏي پيماني تي پيداوار جي قيمت ۾ فائدا پيش ڪري ٿو، بغير ڪنهن ظاهري خرابي جي. بهرحال، LTOI ماڊليشن ڪارڪردگي ۾ ليٿيم نائوبيٽ کان وڌيڪ نه ٿو ڪري، ۽ LNOI سان استحڪام جي مسئلن جا حل معلوم آهن. ڪميونيڪيشن DR ماڊلز لاءِ، غير فعال حصن جي گهٽ ۾ گهٽ گهرج آهي (۽ جيڪڏهن ضرورت هجي ته سلڪون نائٽرائڊ استعمال ڪري سگهجي ٿو). اضافي طور تي، ويفر-ليول ايچنگ پروسيس، هيٽرو انٽيگريشن ٽيڪنڪ، ۽ قابل اعتماد ٽيسٽنگ کي ٻيهر قائم ڪرڻ لاءِ نئين سيڙپڪاري جي ضرورت آهي (ليٿيم نائوبيٽ ايچنگ سان مشڪل ويگ گائيڊ نه هئي پر اعليٰ پيداوار واري ويفر-ليول ايچنگ حاصل ڪرڻ). تنهن ڪري، ليٿيم نائوبيٽ جي قائم ڪيل پوزيشن سان مقابلو ڪرڻ لاءِ، LTOI کي وڌيڪ فائدن کي ظاهر ڪرڻ جي ضرورت پوندي. بهرحال، تعليمي طور تي، LTOI مربوط آن-چپ سسٽم لاءِ اهم تحقيق جي صلاحيت پيش ڪري ٿو، جهڙوڪ آڪٽيو-اسپيننگ اليڪٽرو-آپٽڪ ڪومبس، PPLT، سوليٽن ۽ AWG ويول ليٿ ڊويزن ڊوائيسز، ۽ ايري ماڊيوليٽر.
پوسٽ جو وقت: نومبر-08-2024