LTOI晶圆特性与典型应用

1. 高电光效率
LTOI晶圆通过精确的晶体取向控制（X-cut或Z-cut）和优化的电极设计，实现25 pm/V的超高电光系数，是硅基材料的30倍。这一特性使其成为80Gbps高速光调制器的核心材料，在400G/800G光通信模块中，可实现>100GHz的带宽和<2V·cm的半波电压，显著提升数据中心的光互连密度和能效比。






2. 低传输损耗
采用先进的波导制备工艺（如离子束刻蚀），LTOI晶圆在1550nm通信波段实现<0.3 dB/cm的超低传播损耗。结合锥形耦合结构，光纤-芯片耦合损耗可控制在<0.5dB/端，使长距离光通信系统的无中继传输距离延长至>100km，同时保持信号完整性。




3. 宽光谱透明
通过能带工程调控，LTOI晶圆在500-5000nm宽光谱范围内保持>90%的透光率。在中红外气体传感应用中，对CO2（4.3μm）、CH4（3.3μm）等特征吸收峰的检测灵敏度可达ppb级，适用于工业排放监测和医疗诊断。





4. 高稳定性
采用特殊的抗光折变掺杂技术（如MgO掺杂），LTOI晶圆在>1MW/cm²的高功率激光照射下仍保持稳定的折射率（Δn<10⁻⁵），器件寿命提升至10年以上，满足高可靠性激光系统的需求。



 

1. 硅基光电异质集成

开发低温等离子活化键合工艺（<300℃），实现LTOI与CMOS硅光芯片的晶圆级集成。集成后的调制器兼具钽酸锂的高电光系数（25 pm/V）和硅波导的低损耗（<0.5 dB/cm）优势，调制效率提升20倍。

2. 复合氮化硅光路平台

采用纳米级对准技术，构建LTOI-Si₃N₄混合波导。其中Si₃N₆波导负责低损耗传输（<0.1dB/cm），LTOI区域实现高效电光调制（VπL<2 V·cm），同时利用χ⁽²⁾非线性效应实现波长转换等功能。

3. III-V族激光器协同封装

基于倒装焊和微透镜阵列技术，实现LTOI调制器与DFB激光器芯片的高效耦合（损耗<1dB）。集成模块的体积<1cm³，功耗降低50%，适用于CPO（共封装光学）等先进光互连架构。

4. 柔性光电系统应用

通过激光剥离和转印技术，将LTOI功能层（厚度<5μm）与柔性基底集成，弯曲半径<5mm时性能衰减<5%。该技术已应用于可穿戴健康监测设备，实现心率、血氧等生理参数的高精度检测。

 

知明服务

1、晶圆定制：支持薄膜厚度（200-1200nm）、晶向（X/Y切型）定制

2、微纳加工：提供＜150nm线宽的干法刻蚀服务

3、测试支持：晶圆级电光参数测试平台

4、技术咨询：提供PDK设计套件与流片指导