Cristaux de tantalate de lithium (LiTaO3) LT, 2 pouces/3 pouces/4 pouces/6 pouces, orientation Y-42°/36°/108°, épaisseur 250-500 µm

Cristal de tantalate de lithium (LiTaO3) LT 2 pouces/3 pouces/4 pouces/6 pouces Orientation Y-42°/36°/108° Épaisseur 250-500 µm Image mise en avant

Description courte :

Les plaquettes de LiTaO₃ constituent un système de matériaux piézoélectriques et ferroélectriques essentiel, présentant des coefficients piézoélectriques, une stabilité thermique et des propriétés optiques exceptionnels, ce qui les rend indispensables pour les filtres à ondes acoustiques de surface (SAW), les résonateurs à ondes acoustiques de volume (BAW), les modulateurs optiques et les détecteurs infrarouges. XKH est spécialisée dans la R&D et la production de plaquettes de LiTaO₃ de haute qualité, utilisant des procédés avancés de croissance cristalline Czochralski (CZ) et d'épitaxie en phase liquide (LPE) pour garantir une homogénéité cristalline supérieure avec des densités de défauts inférieures à 100/cm².

XKH fournit des plaquettes de LiTaO₃ de 3, 4 et 6 pouces avec de multiples orientations cristallographiques (coupe X, Y et Z), compatibles avec des traitements de dopage (Mg, Zn) et de polarisation personnalisés afin de répondre aux exigences d'applications spécifiques. La constante diélectrique (ε ~ 40-50), le coefficient piézoélectrique (d₃₃ ~ 8-10 pC/N) et la température de Curie (~ 600 °C) du LiTaO₃ en font un substrat de choix pour les filtres haute fréquence et les capteurs de précision.

Notre processus de fabrication intégré verticalement couvre la croissance cristalline, le découpage des plaquettes, le polissage et le dépôt de couches minces, avec une capacité de production mensuelle supérieure à 3 000 plaquettes destinées aux secteurs des communications 5G, de l’électronique grand public, de la photonique et de la défense. Nous proposons des services complets de conseil technique, de caractérisation d’échantillons et de prototypage en petites séries afin de fournir des solutions LiTaO₃ optimisées.

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Caractéristiques

Paramètres techniques

Nom	LiTaO3 de qualité optique	Niveau sonore de la table LiTaO3
Axial	Coupe Z +/- 0,2°	Coupe en Y à 36° / Coupe en Y à 42° / Coupe en X(+ / - 0,2 °)
Diamètre	76,2 mm ± 0,3 mm100 ± 0,2 mm	76,2 mm ± 0,3 mm100 mm ± 0,3 mm ou 150 mm ± 0,5 mm
Plan de référence	22 mm ± 2 mm	22 mm ± 2 mm32 mm ± 2 mm
Épaisseur	500 µm ± 5 mm1000 µm ± 5 mm	500 µm ± 20 mm350 µm ± 20 mm
TTV	≤ 10 µm	≤ 10 µm
Température de Curie	605 °C ± 0,7 °C (méthode DTA)	605 °C ± 3 °C (méthode DTA)
Qualité de surface	Polissage double face	Polissage double face
Bords chanfreinés	arrondi des bords	arrondi des bords

Caractéristiques clés

1. Structure cristalline et performances électriques

· Stabilité cristallographique : dominance du polytype 4H-SiC à 100 %, aucune inclusion multicristalline (par exemple, 6H/15R), avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) de la courbe de diffraction des rayons X ≤ 32,7 secondes d'arc.
• Mobilité élevée des porteurs : mobilité électronique de 5 400 cm²/V·s (4H-SiC) et mobilité des trous de 380 cm²/V·s, permettant des conceptions de dispositifs à haute fréquence.
•Résistance aux radiations : Résiste à l'irradiation par neutrons de 1 MeV avec un seuil de dommage par déplacement de 1×10¹⁵ n/cm², idéal pour les applications aérospatiales et nucléaires.

2. Propriétés thermiques et mécaniques

· Conductivité thermique exceptionnelle : 4,9 W/cm·K (4H-SiC), trois fois celle du silicium, permettant un fonctionnement au-dessus de 200 °C.
• Faible coefficient de dilatation thermique : CTE de 4,0×10⁻⁶/K (25–1000°C), assurant la compatibilité avec les boîtiers à base de silicium et minimisant les contraintes thermiques.

3. Contrôle des défauts et précision de traitement

· Densité de micropipes : <0,3 cm⁻² (plaquettes de 8 pouces), densité de dislocations <1 000 cm⁻² (vérifiée par gravure KOH).
• Qualité de surface : Poli par CMP à Ra < 0,2 nm, répondant aux exigences de planéité de qualité lithographique EUV.

Applications clés

Domaine	Scénarios d'application	Avantages techniques
Communications optiques	Lasers 100G/400G, modules hybrides de photonique sur silicium	Les substrats d'amorçage InP permettent une hétéroépitaxie à bande interdite directe (1,34 eV) et à base de Si, réduisant ainsi les pertes de couplage optique.
Véhicules à énergies nouvelles	Onduleurs haute tension 800 V, chargeurs embarqués (OBC)	Les substrats 4H-SiC résistent à >1 200 V, réduisant les pertes par conduction de 50 % et le volume du système de 40 %.
Communications 5G	Dispositifs RF à ondes millimétriques (PA/LNA), amplificateurs de puissance pour stations de base	Les substrats SiC semi-isolants (résistivité >10⁵ Ω·cm) permettent une intégration passive à haute fréquence (60 GHz+).
Équipements industriels	Capteurs de haute température, transformateurs de courant, moniteurs de réacteurs nucléaires	Les substrats d'amorçage InSb (bande interdite de 0,17 eV) offrent une sensibilité magnétique jusqu'à 300 % à 10 T.

Plaquettes de LiTaO₃ - Caractéristiques clés

1. Performances piézoélectriques supérieures

• Des coefficients piézoélectriques élevés (d₃₃ ~ 8-10 pC/N, K² ~ 0,5 %) permettent la réalisation de dispositifs SAW/BAW haute fréquence avec une perte d'insertion inférieure à 1,5 dB pour les filtres RF 5G

• Un excellent couplage électromécanique permet la conception de filtres à large bande passante (≥ 5 %) pour les applications inférieures à 6 GHz et à ondes millimétriques.

2. Propriétés optiques

• Transparence à large bande (>70 % de transmission de 400 à 5000 nm) pour les modulateurs électro-optiques atteignant une bande passante >40 GHz

Une forte susceptibilité optique non linéaire (χ⁽²⁾~30pm/V) facilite une génération de second harmonique (GSH) efficace dans les systèmes laser.

3. Stabilité environnementale

• Une température de Curie élevée (600 °C) permet de maintenir la réponse piézoélectrique dans des environnements de qualité automobile (de -40 °C à 150 °C).

L'inertie chimique vis-à-vis des acides et des bases (pH 1-13) garantit la fiabilité des capteurs dans les applications industrielles.

4. Capacités de personnalisation

• Ingénierie d'orientation : coupe X (51°), coupe Y (0°), coupe Z (36°) pour des réponses piézoélectriques sur mesure

• Options de dopage : dopé au Mg (résistance aux dommages optiques), dopé au Zn (d₃₃ amélioré)

• Finitions de surface : polissage en vue de la formation de couches épitaxiales (Ra < 0,5 nm), métallisation ITO/Au

Plaquettes de LiTaO₃ - Applications principales

1. Modules frontaux RF

· Filtres SAW 5G NR (bande n77/n79) avec coefficient de température de fréquence (TCF) <|-15ppm/°C|

• Résonateurs BAW ultra-large bande pour WiFi 6E/7 (5,925-7,125 GHz)

2. Photonique intégrée

• Modulateurs Mach-Zehnder à haut débit (>100 Gbit/s) pour les communications optiques cohérentes

• Détecteurs infrarouges QWIP avec longueurs d'onde de coupure réglables de 3 à 14 μm

3. Électronique automobile

• Capteurs de stationnement à ultrasons avec une fréquence de fonctionnement supérieure à 200 kHz

• Transducteurs piézoélectriques TPMS résistant aux cycles thermiques de -40 °C à 125 °C

4. Systèmes de défense

Filtres de récepteur EW avec une réjection hors bande supérieure à 60 dB

· Fenêtres infrarouges du système de guidage du missile transmettant un rayonnement MWIR de 3 à 5 μm

5. Technologies émergentes

• Transducteurs quantiques optomécaniques pour la conversion micro-ondes-optique

• Réseaux PMUT pour l'imagerie médicale par ultrasons (résolution > 20 MHz)

Plaquettes de LiTaO₃ - Services XKH

1. Gestion de la chaîne d'approvisionnement

• Transformation de boules en plaquettes avec un délai de 4 semaines pour les spécifications standard

• Production optimisée en termes de coûts offrant un avantage de prix de 10 à 15 % par rapport à la concurrence

2. Solutions personnalisées

• Découpe des plaquettes selon une orientation spécifique : coupe en Y à 36° ± 0,5° pour des performances SAW optimales

• Compositions dopées : dopage au MgO (5 % mol) pour applications optiques

Services de métallisation : structuration d’électrodes Cr/Au (100/1000 Å)

3. Assistance technique

Caractérisation des matériaux : courbes de diffraction des rayons X (FWHM < 0,01°), analyse de surface par microscopie à force atomique (AFM).

• Simulation de dispositif : modélisation par éléments finis pour l’optimisation de la conception des filtres à ondes acoustiques de surface

Conclusion

Les plaquettes de LiTaO₃ continuent de favoriser les avancées technologiques dans les communications RF, la photonique intégrée et les capteurs pour environnements extrêmes. L'expertise de XKH en matière de matériaux, sa précision de fabrication et son assistance en ingénierie d'application aident ses clients à relever les défis de conception des systèmes électroniques de nouvelle génération.