Lithiumtantalatkristall und seine Anwendung – 13

Abschluss

Lithiumtantalatmaterial hat einen großen pyroelektrischen Koeffizienten, eine hohe Curie-Temperatur, einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor, eine geringe Schmelzwärme pro Volumeneinheit, eine kleine relative Dielektrizitätskonstante und eine stabile Leistung. Es ist ein gutes ferroelektrisches und piezoelektrisches Material. Es hat auch außergewöhnliche Eigenschaften. Aufgrund seiner linearen optischen Eigenschaften ist Lithiumtantalat(LT-Kristall, www.wisoptic.com)hat sich nach und nach zu einem beliebten Material für die Kommunikation, Elektronik und andere Bereiche entwickelt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der 5G-Kommunikationstechnologie wächst der Markt für Oberflächenwellenfilter (SAW), die die Kernkomponenten des HF-Frontends von Smartphones sind, weiter.

Mit der Entwicklung von5GInfrastruktur, Netzwerke und Kommunikation: Es besteht ein dringender Bedarf an Hochfrequenz- und/oder Breitband-HF-Filtern der nächsten Generation. Hochleistungs-SAW-Duplexer, die von Murata, Japan, in Massenproduktion hergestellt werden, umfassen eine energiebegrenzende Struktur aus einem einkristallinen LT-Film. Durch die Verwendung einer mehrschichtigen Struktur aus Schichten mit niedriger und hoher Impedanz auf Si wird die akustische Energie in der LT-Schicht begrenzt. Diese SAW-Resonatoren haben einen dreimal größeren Q-Wert und einen um 80 % niedrigeren Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz (TCF) als die auf LN/LT-Einkristallen basierenden Resonatoren. Im Vergleich zum herkömmlichen SAW-Resonator ist die Bandbreite um 12 % größer. Filter mit geringem Einfügungsverlust, hoher Dämpfung und guter thermischer Stabilität können über einen größeren Frequenzbereich verwendet werden, die Verwendung von Einkristallen zur Herstellung dünner Filme ist jedoch weniger zeit-, energie- und kosteneffizient. Auch die Integration von Wafer-Bonding-Filmen auf 3D-Strukturen ist eine Herausforderung. Die Einführung der Epitaxie-/Texturwachstumstechnologie basierend auf hochgekoppelten Lithiumtantalatfilmen auf Einkristallwafern oder Siliziumwafern mit Standardstruktur könnte ein echter Durchbruch in der HF- und Kommunikationsindustrie sein. In den letzten Jahren wurde die Zirkular-Bonding-Technologie in den Bereichen elektronische Geräte und optoelektronische Geräte weit verbreitet eingesetzt. Die inländische Forschung zur Lithiumtantalat-Bindung steckt noch in den Kinderschuhen und eine systematischere Forschungsarbeit ist dringend erforderlich. Die Dicke von Lithiumtantalat-Wafern muss hoch sein. Wenn nanoskalige hochwertige Lithiumtantalat-Kristallfilme in Zukunft in großen Mengen industriell verarbeitet werden können, wird dies die Leistung von Lithiumtantalat-Wafervorbereitungsgeräten erheblich verbessern. Andererseits hat Lithiumtantalat aufgrund seiner vielfältigen optoelektronischen Eigenschaften ein breites Anwendungsspektrum in den Bereichen der optischen Kommunikation und der integrierten Photonik. Auch in den Bereichen optische Quanteninformationsverarbeitung, Biosensorik, Detektionsbildgebung und Signalverarbeitung wird der Bedarf künftig steigen. Je größer es ist, desto größer wird der zukünftige Markt für Lithiumtantalat.