成功研发了含电极的新型铌酸锂单晶薄膜材料

1、 产品简介铌酸锂（LiNbO3）晶体是重要的光电材料，是集成光学、非线性光学、光电子元器件等领域中应用最广泛，最重要的基片材料之一。目前，铌酸锂晶体被广泛应用在声表面波、电光调制、激光调Q、光陀螺、光参量振荡、光参量放大、光全息存储等器件中，这些器件在手机、电视机、光通讯、激光测距、电场探测器等器件中发挥着重要的作用。晶正科技生产的铌酸锂单晶薄膜产品，其晶格结构为单晶，完全保持了体材料的优秀物理性质，直径为3英寸，上层铌酸锂单晶薄膜厚度为300-700纳米，中层为2微米厚的二氧化硅（SiO2），最下层为0.5毫米厚的铌酸锂芯片衬底。产品实物图技术工艺制作铌酸锂单晶薄膜的主要工艺过程是对铌酸锂芯

2、片进行氦离子注入,在另一片铌酸锂芯片表面沉积一层二氧化硅并进行抛光处理。然后将这两片芯片键合在一起,加热后氦离子变成氦气并且体积膨胀，结果是整个注入层断裂，脱落下来的铌酸锂薄膜就停留在二氧化硅表面。应用以上技术制作出的铌酸锂单晶薄膜产品与用其他手段，比如外延、蒸发等手段得到的铌酸锂薄膜材料相比，具有质量高、稳定性强等优势LNALN$成列叩恤E-STEPSHermpiantsiiDc.产品结构NANdLN济南晶正电子科技有限公司JINANJINGZHENGELECTRONICSCO.,LTD济南晶正电子科技有限公司JINANJINGZHENGELECTRONICSCO.,LTD NOLNSTRU

3、CTUREOFTHEPRODUCTSlngliQcryBtalLlUnixmNkb-a4cThinIllrnSIO.thhumNbbateSubstrateSize3inchThickness300700nmOrrenlationZ-CulTHCHNICALPARAMETERS加电极铌酸锂单晶薄膜(I)工艺流程对铌酸锂芯片进行氦离子注入，在另一片铌酸锂芯片表面沉积金电极和二氧化硅。将两片芯片键合在一起并加热，氦离子受热变为氦气而体积膨胀，使键合后的结构从氦离子注入层断裂，脱落下来的薄膜停留在二氧化硅表面，最后将铌酸锂单晶薄膜表面抛光。产品的结构从上到下依次为：铌酸锂单晶薄膜，二氧化硅层，金电极

4、，铌酸锂芯片衬底。此产品可用于制作调制器和纳米光学器件，具有体积小，频率高，功耗低，性能稳定等优势。Size3inchesThicknessLNThinFilm200700nmsia502000nmElectrodes50400nmOrientationZ-Cut产品结构Single-crystalLithiumNiobateThinFilmSQElectrodesLithiumNiobateSubstrate加电极铌酸锂单晶薄膜(II)工艺流程Size3inchesEELNThinFilm200700nmSO502000nmElectrodes|50400nmOrientationZ-Cut

5、对铌酸锂芯片进行氦离子注入，然后在芯片表面沉积铂金电极和二氧化硅。将此芯片与另一片铌酸锂芯片键合在一起并加热，氦离子受热变为氦气而体积膨胀，使键合后的结构从氦离子注入层断裂，脱落下来的薄膜停留在铂金电极表面,最后将铌酸锂单晶薄膜表面抛光。产品的结构从上到下依次为:铌酸锂单晶薄膜,铂金电极，二氧化硅，铌酸锂芯片衬底。此产品可用于制作滤波器和铁电存储器件，具有体积小，功耗低，性能稳定等优势。济南晶正电子科技有限公司JINANJINGZHENGELECTRONICSCO.,LTDNANQLN 产品结构Single-crystalLithiumNiobateThinFElectrodesSiOzLit

6、hiumNiobateSubstrate下游产品1、集成光学器件。应用微电子技术和薄膜技术在光波导衬底上制作各种光调制器、光开关、光分束器、偏振器、波长滤波器等，可实现光波导集成化器件。铌酸锂晶体制作光波导器件已有很长历史，技术成熟，还可制作集成光学器件用于光纤陀螺，其特点是精度高、稳定性好、成本低。2、光隔离器。光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件，其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性，隔离器中的起偏和检偏器可用铌酸锂光楔来制作，其特点是光隔离度适中，批量性好，材料制作工艺成熟，成本低，易实现工业化生产。3、全息存储器件（海量存储器）。利用铌酸锂晶体的光折变性能可制作光学体全息存储器件

7、，有存储容量大，读取速率快，易实现光学相关识别与处理，无运动部件等优点。4、激光频率转换光学器件。铌酸锂晶体非线性光学系数较大能够实现非临界相位匹配，是一种重要的激光频率转换晶体。NANdLN济南晶正电子科技有限公司JINANJINGZHENGELECTRONICSCO.,LTD 技术参数Quality:Prime质量等级：优Diameter:3inches直径：3英寸Productdescription:Single-crystalLNthinfilm/SiO2layer/LNsubstrate产品描述：铌酸锂单晶薄膜/二氧化硅层/铌酸锂基底TopLNlayer顶层铌酸锂薄膜Paramete

8、r参数Value数值Remarks备注FabricationmethodsWaferdirectbondingandion制备方法implantation芯片直接键合及离子注入Metrologyedgeexclusion边缘5mm不计在内5mmOrientationv+Z0.3。DatafromprimaryLNwafer晶向manufacturer数据由铌酸锂芯片原片制造商提供PrimaryflatNormaltov-Y0.3oDatafromprimaryLNwafer主平面（长切边）垂直于v-Y0.3。manufacturer数据由铌酸锂芯片原片制造商提供Secondaryflat90o

9、1oclockwisefromDatafromprimaryLNwafer次平面（短切边）theprimaryflatwhenmanufacturerviewingtheface面朝上时，从长切边顺时针旋转90o1o数据由铌酸锂芯片原片制造商提供ThicknessrangeTargetthickness30nm300nm700nm厚度范围目标厚度土30nmSurfaceroughness(RMS)1nm表面粗糙度Thicknessuniformity厚度均匀性(t-t.)/tmaxmmmeanWithin5%5%以内(*)MeasuredbyFilmetricsF20(*)使用Filmetri

10、csF20测量获得Surfacedefect(visual)表面缺陷(可见)1count/cm2(Checkedbyopticalmicroscopex100(*)光学显微镜x100下观测Polishingscratch抛光擦痕5(Checkedbyopticalmicroscopex100(*)光学显微镜x100下观测Ordinaryrefractiveindex(n。)寻常光折射率n2.285at632.8nm(*)MeasuredbyMetricon2010prismcoupler,bulkmaterial(2.2852)(*)由棱镜耦合仪Metricon2010测定，体材料寻常光折射率no=2.2852Extraordinaryrefractiveindex(n)e异常光折射率ne2.201at632.8nm(*)MeasuredbyMetricon2010prismcoupler,bulk