タンタル酸リチウム (LiTaO₃) 基板
SAWグレードのLiTaO₃ウエハを<strong>4″ (100mm)</strong>および<strong>6″ (150mm)</strong>で提供。音響波の性能に最適化した結晶カットでご用意しています。<strong>42° Y-X</strong>カットは、<strong>k² ≈ 5.5%</strong>のカップリングと低TCFを特長として、5G SAW/BAWフィルタに広く採用されています。さらにLiTaO₃は<strong>熱電（pyroelectric）センサー</strong>用途にも対応し、強力な熱電係数を活かせます。
製品概要
GINECHIP は、タンタル酸リチウム（LiTaO₃）ウェハを、合成条件に基づく congruent および stoichiometric グレードで提供しています。高性能な電気機械デバイス向けに、単一ドメイン（single-domain）ポール構造の基板もご用意しています。基板は 4″ (100mm) と 6″ (150mm) の口径で、CLT/SLT および MgO ドープ材料オプションに対応し、幅広い設計要件に適合します。
コーティング済みウェハ加工を確実に行うため、当社の LiTaO₃ 基板は SSP および DSP の表面品質を備え、Ra < 0.5nm を実現しています。厚みは 250μm–500μm に制御されており、各ウェハは真空シールされた Class 100 包装で出荷します。これにより、汚染を最小限に抑え、取り扱いおよび成膜工程の間、表面の状態を保護します。
5G RF フロントエンド向け 42° Y-X の SAW グレード切り出し：<strong>k² ≈ 5.5%</strong> の結合係数と、TCF ~ <strong>-35 ppm/°C</strong> により安定したフィルタ特性を実現します。
結晶カットとSAW特性
42° Y-X カットは SAW フィルタの業界標準です。k² ≈ 5.5% の高い結合係数に加え、SAW 速度 3,900–4,200 m/s による堅牢な音響特性、そして低い温度依存性（TCF 42° Y-X ~ -35 ppm/°C）を提供し、信頼性の高い RF 周波数安定性に貢献します。
X/Y/Z および 36° Y-X、48° Y-X を含むその他の SAW 向けカットも用意しており、各種デバイス要件に対応します。温度補償型の TC-SAW では、SiO₂ のオーバーコートを用いて、基地局フィルタやマルチプレクサの安定性を高めることができます。
材料グレードと焦電特性
LiTaO₃ ウェハは congruent および stoichiometric のグレードで提供され、材料挙動を最適化するための MgO ドープ オプションも用意しています。すべてのウェハは単一ドメイン（single-domain）ポール処理により、ウェハ全体で一貫したデバイス性能をサポートします。
LiTaO₃ の焦電係数 2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K と低い誘電率 ε = 41–43 により、室温で動作する赤外線検出器、PIR のモーションセンシング、NDIR ガス分析に適しています。633nm における屈折率（nₒ = 2.176、nₑ = 2.180）と、広い透過帯域 350nm–5,500nm は、PPLT などの非線形光学用途を支えます。
TC-SAW と温度補償ソリューション
温度に敏感な 5G の基地局用フィルタでは、TC-SAW 構造に SiO₂ のオーバーコートを追加することで TCF をほぼゼロ（±5 ppm/°C）まで低減し、アクティブ補償なしで -40°C から +85°C までフィルタを安定に保ちます。さらに、42° Y-X カットの高い結合係数と組み合わせることで、当社のタンタル酸リチウム（LiTaO₃）基板は高い直線性と高出力の RF フロントエンド設計を支えます。
タンタル酸リチウム (LiTaO₃)
LiTaO₃ は、5G SAW フィルタ向けに温度安定性の高い 42° Y-X カットが特長です。TCF ~ -35 ppm/°C により、温度変化の中でもフィルタ性能を維持します。さらに、赤外センシングに適した強い焦電応答 (2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K) も備えています。温度に厳しい SAW および焦電センサに最適です。
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 を提供し、変調器に最適です。さらに、強い非線形性により効率的な PPLN 周波数変換が可能で、128° Y-X では高い SAW カップリング k² = 5.5% を実現します。電気光学、非線形光学、および高性能 SAW に最適です。
カスタマイズとご注文オプション
カスタマイズには、材料グレード（CLT/SLT/MgO-doped）、結晶カットと方位（X/Y/Z、36° Y-X、42° Y-X、48° Y-X）、基板厚み（250μm–500μm）、および直径（4″ (100mm)、6″ (150mm)）が含まれ、デバイス設計に合わせて選択できます。一定の焦電と音響性能を得るために、単一ドメインのポール処理基板も提供可能です。
品質と納期はロットごとの検証で裏付けられています。X線ロッキングカーブ（XRC）、SAW速度および結合の計測、-40°C から +85°C におけるTCF特性評価、焦電係数の測定、AFM表面粗さ（Ra < 0.5nm）、キュリー温度における誘電率異常、ドメインエッチングの検査、光学分光測定（350nm–5,500nm）。ウェハは Class 100 条件で真空シールして出荷します。
LiNbO₃ と LiTaO₃：主な違い
LiNbO₃ と LiTaO₃ の選択は、目標とする用途によって決まります。LiNbO₃ は、電気光学（electro-optics）、非線形周波数変換（PPLN）、および高い結合を持つ SAW デバイスにより適しています。LiTaO₃ は、温度安定性が最も重要になる場合、たとえば 5G の SAW/BAW フィルタや、焦電センシングに適しています。両方の材料を GINECHIP から提供しています。
LiTaO₃ はより低い複屈折（nₑ - nₒ ≈ 0.004、LiNbO₃ は 0.08）を提供し、LiNbO₃ では不可能な位相整合ジオメトリを可能にします。SHG による UV 生成（例：710nm から 355nm）や、差周波混合による THz 波生成などが含まれます。さらに、音響速度が高く TCF が低いことから、温度補償型 RF フィルタの基板としても最適です。
技術仕様
| 項目 | 仕様 / 値 |
|---|---|
| 材料 | Congruent LiTaO₃ (CLT), Stoichiometric LiTaO₃ (SLT), MgO-doped |
| 直径 | 4″ (100mm), 6″ (150mm) |
| 結晶方位 | X-cut, Y-cut, Z-cut, 36° Y-X, 42° Y-X (SAW), 48° Y-X |
| 厚さ | 250μm–500μm standard |
| 表面研磨 | SSP, DSP, Ra < 0.5nm |
| SAW 速度 | 3,900–4,200 m/s (varies with cut) |
| TCF（周波数温度係数） | 42° Y-X: ~ -35 ppm/°C |
| 焦電係数 | 2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K |
| キュリー温度 | 610°C |
| 屈折率 | nₒ = 2.176, nₑ = 2.180 @ 633nm |
| 光透過率 | 350nm–5,500nm |
| 誘電率 | ε = 41–43 |
| ドメイン構造 | Single-domain poled |
| 密度 | 7.46 g/cm³ |
| 梱包 | Conductive or standard, vacuum-sealed, Class 100 |
用途
5G SAW/BAW フィルタ
LiTaO₃は、5GスマートフォンのRFフロントエンドにおける表面弾性波および体積弾性波フィルタの主要基板です。42° Y-Xカットは、高い電気機械結合（k² ≈ 5.5%）、適度なSAW速度（~4,000 m/s）、および低いTCF（LiNbO₃の-75 ppm/°Cに対して-35 ppm/°C）の最適な組み合わせを実現します。各5G端末には、600 MHzから2.7 GHzまでの帯域をカバーする15–30個のLiTaO₃ベースのフィルタが搭載されています。
焦電センサ
LiTaO₃'s high pyroelectric coefficient (2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K) and low dielectric constant (ε = 41–43) make it the material of choice for room-temperature infrared detectors. Pyroelectric LiTaO₃ sensors are used in non-contact thermometry, flame detection, gas analysis (NDIR), motion sensing (PIR), and FTIR spectroscopy detectors — all operating without cryogenic cooling unlike semiconductor IR detectors.
非線形光学デバイス
LiTaO₃'s lower birefringence (nₑ - nₒ ≈ 0.004 vs 0.08 for LiNbO₃) enables phase-matching geometries not possible in LiNbO₃. Periodically poled LiTaO₃ (PPLT) is used for UV generation via SHG (e.g., 355nm from 710nm) where LiNbO₃'s photorefractive damage threshold is insufficient, and for THz-wave generation via difference frequency mixing.
BAW マルチプレクサ
固体装荷共振子（SMR）および薄膜弾性波共振子（FBAR）のBAWデバイスは、3 GHz以上の高周波マルチプレクサ向けにLiTaO₃薄膜をますます採用しています。AlNと比較して高い音響速度により、所定の周波数でより薄い圧電層が可能になり、温度安定性の高い42° Y-Xカットは高出力デュプレクサ用途におけるTCF起因の周波数ドリフトを最小化します。
5G 基地局フィルタ
高出力LiTaO₃ SAWおよびTC-SAW（温度補償SAW）フィルタは、5G NR基地局トランシーバの厳しい線形性と電力要件に対応します。SiO₂オーバーコートを備えたTC-SAW構造はTCFをほぼゼロ（±5 ppm/°C）に低減し、アクティブな熱補償なしで-40°Cから+85°Cの屋外基地局温度範囲でフィルタ動作を可能にします。
SAW センサー・ラボオンチップ
LiTaO₃ SAWデバイスの高い質量感度は、ラベルフリーのバイオセンシング、化学蒸気検出、粒子状物質モニタリングを可能にします。36° Y-X LiTaO₃上のSAW遅延線および共振器構成はサブピコグラムの質量分解能を達成し、ガスクロマトグラフィ検出器、湿度センサー、ポイントオブケア診断プラットフォームで使用されています。
計測・品質管理
各ロットは、X線ロッキングカーブ（FWHM < 30 arcsec）、SAW速度および結合の測定（3,900–4,200 m/s）、TCF特性評価（~ -35 ppm/°C）、焦電係数の測定（2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K）、AFM表面粗さ（Ra < 0.5nm）、キュリー温度の誘電異常（610°C）、ドメインエッチング検査、そして光学分光測光（> 65%透過、350nm–5,500nm）で確認されます。これにより、SAW、焦電、非線形光学用途において基板性能を一貫して確保します。