ニオブ酸リチウム（LiNbO₃）基板
光学グレードのCMP仕上げを施したニオブ酸リチウム（LiNbO₃）ウェハー。<strong>EOモジュレーター</strong>、SAW/BAWフィルター、PPLN/TFLNの導波路作製に最適です。3″〜6″の直径に対応し、方位と厚みの選択も可能。主要な電気光学特性：<strong>r₃₃ = 30.8 pm/V</strong>。
製品概要
GINECHIPは、一致組成（CLN）、化学量論組成（SLN）、およびMgOドープ（5mol%）のニオブ酸リチウム（LiNbO₃）基板を、3″（76.2mm）、4″（100mm）、6″（150mm）で提供しています。製造工程やデバイス設計に合わせて、X/Y/Zカットに加え、128° Y-Xおよび64° Y-Xの方位を選択可能です。また、単一ドメインのポールド基板も用意しています。
表面仕上げはSSP、DSP、ならびにRa < 0.5nmの光学グレードCMPに対応しています。厚さは300μm / 500μm / 1000μm。Class 100のクリーン環境に合わせ、高い再現性の製造を支えるパッケージングで提供します。
PPLN向けの単一ドメインポールド基板（周期ポーリング対応）に加え、EOモジュレータ用のblackenedオプションも用意。
材料グレードとフォトリフラクティブ性能
CLN、SLN、ならびにMgOドープ（5mol%）LiNbO₃は、Czochralski（チョクラルスキー）成長プロセスに由来するLi/Nbの化学量論比および欠陥・電荷挙動が異なります。これがフォトリフラクティブ感受性や長期安定性に直接影響します。光パワーレベルと波長範囲に最も合うグレードをお選びください。
フォトリフラクティブ損傷しきい値：標準CLNは、可視光照射で~kW/cm²付近から歪みが発生し得ます。MgOドープによりしきい値は> MW/cm²へ向上し、高出力の可視光・近赤外動作が可能になります（例：周波数2倍のグリーンレーザ、OPO）。
主な物理特性
電気光学係数：r₃₃ = 30.8 pm/V、r₁₃ = 8.6 pm/V。圧電結合：SAWでは128° Y-Xでk² = 5.5%。
屈折率：nₒ = 2.286、nₑ = 2.203 @ 633nm。誘電率：ε₃₃ = 28、ε₁₁ = 84。キュリー温度：1,142°C（一致組成）/ 1,200°C（化学量論組成）。
周期極性反転（PPLN）用途
周期的な電場ポーリングにより、微小スケール（数ミクロン）の強誘電ドメイン・グレーティングが交互に形成され、準位相整合（QPM） による効率的な非線形変換を可能にします。PPLN 基板は、可視〜中赤外（350nm–5,500nm）にわたって SHG、SFG/DFG、OPO、SPDC に対応します。単一ドメインのポーリング構造と、周期ポーリングの提供も可能です。
光誘起屈折損傷の管理：標準の CLN は中程度の光学パワーに対応しますが、MgO ドープ（5mol%）グレードは損傷閾値を > MW/cm² 超まで引き上げます。これは、光誘起屈折による歪みを回避しなければならない高出力の可視光および近赤外 SHG に最適です。お客様のパワーレベルに合ったグレード選定をお手伝いします。
カスタマイズ／ご注文オプション
カスタマイズとして、EOモジュレーターでの電荷散逸性を高める blackened（化学的還元） オプションをご用意しています。グレード（CLN/SLN/MgOドープ 5mol%）、結晶カット／方位（例：128° Y-X、64° Y-X、X/Y/Zカット）、基板厚み（300/500/1000μm）、直径（3″ (76.2mm)、4″ (100mm)、6″ (150mm)）から、デバイス設計に合わせて選択可能です。
品質と納品は、各ロットの包括的な検証で支えています：XRC FWHM、光学分光測定、プリズム結合による屈折率計測（nₒ/nₑ ±0.001）、SHG mapping、AFM、ドメインエッチング、キュリー温度、そしてEO係数の測定（r₃₃を含む）。梱包はClass 100環境で真空シールされており、納品までの間に表面品質を保護します。
LiNbO₃ と LiTaO₃：主な違い
LiNbO₃ と LiTaO₃ の選定は、目標性能に依存します。<strong>LiNbO₃</strong> は、電気光学用途、非線形周波数変換、そして高結合の SAW に最適です。<strong>LiTaO₃</strong> は、温度安定性の高い 5G SAW フィルタや、焦電センサー用途に適しています。LiNbO₃ と LiTaO₃ の基板は、どちらも GINECHIP から提供可能です。
ニオブ酸リチウム（LiNbO₃）
LiNbO₃ は、最高の電気光学係数 r₃₃ = 30.8 pm/V を有し、変調器に最適です。強い非線形性により PPLN の周波数変換を高効率に実現し、さらに 128° Y-X で高い SAW カップリング k² = 5.5% を示すため、高性能 SAW デバイスに適します。電気光学、非線形光学、SAW 用途に最適です。
タンタル酸リチウム（LiTaO₃）
LiTaO₃ は、5G SAW フィルタ向けの温度安定性に優れた 42° Y-X カットが強みで、TCF ~ -35 ppm/°C により温度変化下でも性能を維持できます。さらに強い焦電応答（2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K）を備え、IR センシングに適しています。温度に敏感な SAW と焦電センサーに最適です。
技術仕様
| 項目 | 仕様 / 値 |
|---|---|
| 材料 | Congruent LiNbO₃ (CLN), Stoichiometric LiNbO₃ (SLN), MgO-doped (5mol%) |
| 直径 | 3″ (76.2mm), 4″ (100mm), 6″ (150mm) |
| 結晶方位 | X-cut, Y-cut, Z-cut, 128° Y-X, 64° Y-X |
| 厚さ | 300μm, 500μm, 1000μm standard |
| 表面研磨 | SSP, DSP, Optical-grade CMP, Ra < 0.5nm |
| 電気光学係数 | r₃₃ = 30.8 pm/V, r₁₃ = 8.6 pm/V |
| 圧電結合 | k² = 5.5% (128° Y-X for SAW) |
| 屈折率 | nₒ = 2.286, nₑ = 2.203 @ 633nm |
| キュリー温度 | 1,142°C (congruent), 1,200°C (stoichiometric) |
| 誘電率 | ε₃₃ = 28, ε₁₁ = 84 |
| 分域構造 | Single-domain poled, periodic poling available |
| 黒化オプション | Chemical reduction for charge dissipation in EO modulators |
| 光透過率 | 350nm–5,500nm |
| パッケージング | Conductive or standard, vacuum-sealed, Class 100 |
用途
電気光学変調器
ニオブ酸リチウムEO変調器は、世界の光ファイバ通信網の基幹です。r₃₃係数（30.8 pm/V）を介した線形電気光学（ポッケルス）効果を利用し、LiNbO₃マッハ・ツェンダー干渉計は40 GHz超の帯域で100+ Gbpsのデータストリームをレーザーキャリアに符号化します。絶縁体上の薄膜ニオブ酸リチウム（TFLN）プラットフォームは、次世代データセンタ相互接続向けに変調帯域を100 GHz超へと押し上げています。
SAW・BAWフィルタ
128° Y-XカットLiNbO₃は、4G/5G RFフロントエンドモジュールの弾性表面波フィルタに必要な高い電気機械結合係数（k² = 5.5%）と適度な周波数温度係数（TCF）を提供します。LiNbO₃ SAWフィルタは700 MHz～2.7 GHzの周波数帯を急峻なロールオフと低挿入損失で処理し、現代のスマートフォンで同時マルチバンド動作を可能にします。
周期分極LiNbO₃（PPLN）
周期電場分極は、交互に並ぶミクロンスケールのグレーティングで強誘電体分域の向きを反転させ、効率的な非線形周波数変換のための準位相整合（QPM）構造を形成します。PPLNは、可視から中赤外のスペクトル（350nm～5,500nm）にわたって、第二次高調波発生（SHG）、和周波・差周波発生（SFG/DFG）、光パラメトリック発振（OPO）、自発パラメトリック下方変換（SPDC）を可能にします。
量子フォトニクス
LiNbO₃は集積量子フォトニクスの新興プラットフォームです。周期分極導波路はSPDCを介して高輝度かつスペクトル純度の高いもつれ光子対を生成します。電気光学効果により、量子回路の高速（GHz）スイッチングと再構成が可能になり、量子鍵配送（QKD）、ボソンサンプリング、線形光学量子コンピューティングアーキテクチャに不可欠です。
集積フォトニクス（TFLN）
絶縁体上薄膜ニオブ酸リチウム（LNOI）— イオン剥離（スマートカット）により単結晶LiNbO₃をSiO₂/Si基板上に形成 — は、非常に高い屈折率差（Δn ≈ 0.7）を持つサブミクロン光導波路を可能にします。TFLNプラットフォームは100 GHz超のEO変調帯域、バルクより数桁高いχ²非線形変換効率、チップスケールのフットプリントでの完全なフォトニック回路集積を実現します。
非線形光学研究
LiNbO₃'s exceptionally high second-order nonlinear susceptibility (d₃₃ ≈ 27 pm/V), wide transparency window, and availability in large optical-grade single crystals make it the preferred medium for university and industrial R&D in nonlinear optics, ultrafast optics, terahertz generation via optical rectification, and photorefractive holography.
計測・品質管理
すべてのロットは、X線ロッキングカーブ（FWHM < 30 arcsec）、光学分光測定（透過 350nm–5,500nm、> 65%）、プリズムカップリング屈折率測定（± 0.001）、SHG mapping、AFM 表面粗さ（Ra < 0.5nm）、ドメインエッチング検査、キュリー温度測定、ならびに電気光学係数の検証（r₃₃ > 28 pm/V）で確認されます。これにより、EO、非線形光学、SAW 用途における安定した鍍膜基板の性能を保証します。