সংক্ষিপ্ত বিবরণ

এলএনওআই (আইসোলেটারে লিথিয়াম নিওবেট) একটি উচ্চ-কার্যকারিতা ফোটনিক উপাদানপ্লাটফর্ম সক্ষমওয়েফারের স্তরে ভিন্ন ভিন্নসমন্বয়এটি একটি একক...স্ফটিকলিথিয়াম নিওবেট (এলএন) পাতলা ফিল্মসংযুক্ত উপরএকটি নিরোধক অক্সাইডস্তরএবং একটি সমর্থন স্তর. এই কাঠামোসংমিশ্রণচমৎকার ইলেক্ট্রো-অপটিক, নন-লিনিয়ার অপটিক, এবং কম-ক্ষতি ট্রান্সমিশন বৈশিষ্ট্যএটিকে পরবর্তী প্রজন্মের ফোটনিকের জন্য একটি মূল উপাদান করে তোলে।সমন্বিত সার্কিট(পিআইসি)

গঠনবিশেষ উল্লেখ

যেমনচিত্রিতউপরপিডিএফ-এর পৃষ্ঠা ৩, আইএনওআই ওয়েফারে তিনটা...স্তরকাঠামোঃ

• শীর্ষস্তর: LN পাতলা ছায়াছবি (300~600 nm)
• মাঝারিস্তর: SiO2 (2 ¢15 μm)
• তল স্তর: সিআই, সিআইসি, সাফায়ার, বা কোয়ার্টজ

উপলব্ধকনফিগারেশনঃ

• ওয়েফারের আকারঃ 4 ইঞ্চি / 6 ইঞ্চি / 8 ইঞ্চি (স্কেলযোগ্য রোডম্যাপ)
• ক্রিস্টাল দৃষ্টিভঙ্গি: Z-cut, X-cut, Y-cut,ঘোরানোY-cut
• ডোপিংবিকল্প: MgO (5 mol%), Er (1 mol%), ইত্যাদি

মূল পারফরম্যান্সপরামিতি

জন্য৬ ইঞ্চি ওফার(পৃষ্ঠা ৬ দেখুন):

• পাতলা ফিল্মের বেধঃ ৩০০-৬০০ এনএম
• বেধপরিবর্তন: ≤ ৪০ এনএম
• উপরিভাগরুক্ষতাঃ ~ ০.১৯ এনএম আরএমএস (পৃষ্ঠা ৫ পরীক্ষার ফলাফল)
• ত্রুটিনিয়ন্ত্রণঃ
  • খালি (>10 μm): <80
  • কণা (> 0.3 μm): <200

জন্য৮ ইঞ্চি ওফার(পৃষ্ঠা ৯):

• বেধপরিবর্তনপরিসীমাঃ ~ ৭.০৪ এনএম
• খালি স্থানঃ <100
• প্রক্রিয়া ক্রমাগতঅপ্টিমাইজড

অপটিক্যাল ও ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল পারফরম্যান্স

পরীক্ষার ভিত্তিতেতথ্য(পাতা ৮):

• মডুলেশন ব্যান্ডউইথঃ >67 GHz
• ইলেক্ট্রো-অপটিককার্যকারিতা(Vπ·L): ~2.1 V·cm
• আল্ট্রা-নিম্ন অপটিক্যালক্ষতি(লাইন প্রস্থ ~ 0.78 pm)

এইবৈশিষ্ট্য প্রদর্শনচমৎকারউপযুক্ততাউচ্চ-গতির এবং নিম্ন-ক্ষতিফোটনিকযন্ত্রপাতি.

অ্যাপ্লিকেশন

• ফোটনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (পিআইসি)
• হাই-স্পিড অপটিক্যাল মডুলেটর (100G/400G/800G+)
• মাইক্রোওয়েভ ফোটনিক্স
• অ-রৈখিক অপটিক্স (ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর, ওপিও ইত্যাদি)
• কোয়ান্টাম ফোটনিক্স এবং সুনির্দিষ্ট সনাক্তকরণ

মূল সুবিধা

• স্ট্রং পোকেলস ইলেক্ট্রো-অপটিক এফেক্ট
• অতি-নিম্ন প্রজনন ক্ষতি
• সিএমওএস-সামঞ্জস্যপূর্ণ ভিন্ন ভিন্ন একীকরণ
• বড় আকারের ওয়েফারে স্কেলযোগ্য (৮ ইঞ্চি পর্যন্ত)

সম্পত্তিআইএনওআই ওয়েফার

আইসোলেটর (এলএনওআই) ওয়েফারে লিথিয়াম নিওবেট তৈরিতে একটি পরিশীলিত ধাপের ধারা জড়িত যা উপাদান বিজ্ঞান এবং উন্নত উত্পাদন কৌশলগুলিকে একত্রিত করে।এই প্রক্রিয়াটির লক্ষ্য হল একটি পাতলা, উচ্চ মানের লিথিয়াম নিওবেট (LiNbO3) ফিল্ম একটি নিরোধক স্তর, যেমন সিলিকন বা লিথিয়াম নিওবেট নিজেই আবদ্ধ। নিম্নলিখিত প্রক্রিয়াটির একটি বিস্তারিত ব্যাখ্যাঃ

ধাপ ১ঃ আইওন ইমপ্লান্টেশন

এলএনওআই ওয়েফার উৎপাদনের প্রথম ধাপে আইওন ইমপ্লান্টেশন জড়িত। একটি বাল্ক লিথিয়াম নিওবেট স্ফটিকের উচ্চ-শক্তির হিলিয়াম (He) আয়নগুলি এর পৃষ্ঠের মধ্যে ইনজেকশন করা হয়।আইওন ইমপ্লান্ট মেশিন হিলিয়াম আইওন ত্বরান্বিত করে, যা লিথিয়াম নিওবেট স্ফটিককে নির্দিষ্ট গভীরতায় প্রবেশ করে।

হিলিয়াম আয়নগুলির শক্তি সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করা হয় যাতে স্ফটিকের মধ্যে পছন্দসই গভীরতা অর্জন করা যায়।একটি দুর্বল সমতল গঠনের দিকে পরিচালিত যে পারমাণবিক ব্যাঘাত সৃষ্টিএই স্তরটি শেষ পর্যন্ত স্ফটিককে দুটি পৃথক স্তরে বিভক্ত করার অনুমতি দেবে,যেখানে উপরের স্তর (লেয়ার এ হিসাবে উল্লেখ করা হয়) LNOI এর জন্য প্রয়োজনীয় পাতলা লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম হয়ে যায়.

এই পাতলা ফিল্মের বেধ সরাসরি ইনপ্ল্যান্টেশন গভীরতা দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা হিলিয়াম আয়নগুলির শক্তি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।যা চূড়ান্ত ছবিতে অভিন্নতা নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ.

ধাপ ২ঃ সাবস্ট্র্যাট প্রস্তুতি

একবার আইওন ইমপ্লান্টেশন প্রক্রিয়া সম্পন্ন হলে, পরবর্তী ধাপটি পাতলা লিথিয়াম নিওবেট ফিল্মকে সমর্থন করবে এমন স্তর প্রস্তুত করা।সাধারণ স্তর উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে সিলিকন (Si) বা লিথিয়াম নিওবেট (LN) নিজেইস্তরটি পাতলা ফিল্মের জন্য যান্ত্রিক সমর্থন প্রদান করতে হবে এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াজাতকরণের পর্যায়ে দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে হবে।

স্তর প্রস্তুত করার জন্য, a SiO₂ (silicon dioxide) insulating layer is typically deposited onto the surface of the silicon substrate using techniques such as thermal oxidation or PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)এই স্তরটি লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম এবং সিলিকন সাবস্ট্র্যাট এর মধ্যে বিচ্ছিন্ন মাধ্যম হিসেবে কাজ করে। কিছু ক্ষেত্রে যদি SiO2 স্তর যথেষ্ট মসৃণ না হয়,একটি রাসায়নিক যান্ত্রিক পোলিশিং (সিএমপি) প্রক্রিয়া প্রয়োগ করা হয় যাতে নিশ্চিত হয় যে পৃষ্ঠটি অভিন্ন এবং লিঙ্কিং প্রক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত.

ধাপ ৩: পাতলা ছায়াছবিতে আবদ্ধ করা

সাবস্ট্র্যাট প্রস্তুত করার পর, পরবর্তী ধাপটি পাতলা লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম (লেয়ার এ) সাবস্ট্র্যাটে সংযুক্ত করা। লিথিয়াম নিওবেট স্ফটিক, আইওন ইমপ্লান্টেশন পরে,১৮০ ডিগ্রি ঘুরিয়ে দেওয়া হয় এবং প্রস্তুত সাবস্ট্র্যাটের উপরে রাখা হয়. বন্ডিং প্রক্রিয়াটি সাধারণত একটি ওয়েফার বন্ডিং কৌশল ব্যবহার করে পরিচালিত হয়।

ওয়েফার বন্ডিংয়ে, লিথিয়াম নিওবেট ক্রিস্টাল এবং সাবস্ট্র্যাট উভয়ই উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রার শিকার হয়, যা দুটি পৃষ্ঠকে দৃ strongly়ভাবে সংযুক্ত করে।সরাসরি বাঁধন প্রক্রিয়া সাধারণত কোন আঠালো উপাদান প্রয়োজন হয় না, এবং পৃষ্ঠগুলি আণবিক স্তরে আবদ্ধ হয়। গবেষণার উদ্দেশ্যে, বেঞ্জোসাইক্লোবুটেন (বিসিবি) অতিরিক্ত সমর্থন প্রদানের জন্য একটি মধ্যবর্তী আবদ্ধকরণ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে,যদিও এটি সাধারণত বাণিজ্যিক উৎপাদনে ব্যবহার করা হয় না কারণ এর সীমিত দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা.

ধাপ ৪ঃ অ্যানিলিং এবং স্তর বিভাজন

লিথিয়াম নিওবেট স্তর এবং স্তর মধ্যে বন্ধন শক্তি উন্নত করার জন্য অ্যানিলেশন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ,এছাড়াও আইওন ইমপ্লান্টেশন প্রক্রিয়ার ফলে যে কোন ক্ষতির মেরামত করার জন্য.

অ্যানিলিংয়ের সময়, সংযুক্ত ওয়েফারটি একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গরম করা হয় এবং নির্দিষ্ট সময়ের জন্য সেই তাপমাত্রায় রাখা হয়।এই প্রক্রিয়াটি শুধুমাত্র ইন্টারফেসাল বন্ডগুলিকে শক্তিশালী করে না বরং আইওন-ইম্প্লান্ট স্তরে মাইক্রো-বুলের গঠনকেও প্ররোচিত করেএই বুদবুদগুলি ধীরে ধীরে লিথিয়াম নিওবেট স্তর (স্তর A) মূল বাল্ক লিথিয়াম নিওবেট স্ফটিক (স্তর B) থেকে পৃথক করে।

একবার বিচ্ছেদ হলে, যান্ত্রিক সরঞ্জামগুলি দুটি স্তরকে পৃথক করতে ব্যবহৃত হয়, স্তরটিতে একটি পাতলা, উচ্চ মানের লিথিয়াম নিওবেট ফিল্ম (স্তর এ) রেখে যায়।তাপমাত্রা ধীরে ধীরে ঘরের তাপমাত্রায় নেমে আসে, গলন এবং স্তর বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া সম্পন্ন।

ধাপ ৫ঃ সিএমপি প্ল্যানারাইজেশন

লিথিয়াম নিওবেট স্তর পৃথক করার পরে, এলএনওআই ওয়েফারের পৃষ্ঠটি সাধারণত রুক্ষ এবং অসমান। প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের গুণমান অর্জনের জন্য,ওয়েফারটি একটি চূড়ান্ত রাসায়নিক যান্ত্রিক পোলিশিং (সিএমপি) প্রক্রিয়াতে পড়ে. সিএমপি ওয়েফারের পৃষ্ঠকে মসৃণ করে, যে কোনও অবশিষ্ট রুক্ষতা সরিয়ে দেয় এবং নিশ্চিত করে যে পাতলা ফিল্মটি সমতল।

সিএমপি প্রক্রিয়াটি ওয়েফারের উচ্চমানের সমাপ্তি অর্জনের জন্য অপরিহার্য, যা পরবর্তী ডিভাইস উত্পাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। পৃষ্ঠটি খুব সূক্ষ্ম স্তরে পোলিশ করা হয়,প্রায়শই এর রুক্ষতা (Rq) 0 এর চেয়ে কম.5 এনএম, অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ (এএফএম) দ্বারা পরিমাপ করা।

1প্রশ্ন: লিথিয়াম ট্যান্টাল্যাট কি লিথিয়াম নিওবেটের সমান?​​

উঃ না। লিথিয়াম ট্যান্টাল্যাট (LiTaO3) এবং লিথিয়াম নিওবেট (LiNbO3) বিভিন্ন রাসায়নিক গঠন (Ta vs.Nb) কিন্তু একটি অনুরূপ স্ফটিক গঠন (R3c স্থান গ্রুপ) এবং ferroelectric বৈশিষ্ট্য ভাগ.

2প্রশ্ন: লিথিয়াম নিওবেট কি পেরোভস্কিট?​​

উঃ না। লিথিয়াম নিওবেট একটি নন-পেরোভস্কিট কাঠামোতে (আর 3 সি স্পেস গ্রুপ) স্ফটিক করে, যা ক্যানোনিকাল ABX3 পেরোভস্কিট কাঠামোর থেকে পৃথক। তবে, এটি তার ABO3-এর মতো অক্সিজেন অষ্টাহেড্রাল কাঠামোর কারণে পেরোভস্কিটের মতো ফেরো ইলেকট্রিক আচরণ প্রদর্শন করে।