鉭酸鋰 (LiTaO₃) 晶圓基板
提供 SAW 等級 LiTaO₃ 晶圓，尺寸涵蓋 <strong>4″ (100mm)</strong> 與 <strong>6″ (150mm)</strong>，並提供針對聲學波效能最佳化的晶向切割。<strong>42° Y-X</strong> 切割廣泛應用於 5G SAW/BAW 濾波器，具 <strong>k² ≈ 5.5%</strong> 耦合與低 TCF；同時，LiTaO₃ 亦可用於 <strong>熱電（pyroelectric）感測器</strong>，發揮其高熱電係數。
產品概述
GINECHIP 提供 鉭酸鋰（LiTaO₃）晶圓，涵蓋一致熔融組成（congruent）與化學計量（stoichiometric）規格，並可提供 單疇（single-domain）極化結構以支援高效能的機電元件。基板提供 4″ (100mm) 與 6″ (150mm) 口徑，材料可選 CLT/SLT 與摻雜 MgO，以符合多樣化的設計需求。
為了支援可靠的鍍膜晶圓加工，我們的 LiTaO₃ 基板具備 SSP 與 DSP 表面品質，表面粗糙度 Ra < 0.5nm。厚度控制在 250μm–500μm，並以真空封裝的 Class 100 包裝出貨，以降低污染並在搬運與沉積過程中保護表面完整性。
42° Y-X SAW 級切割，適用於 5G RF 前端：<strong>k² ≈ 5.5%</strong> 耦合係數，TCF ~ <strong>-35 ppm/°C</strong>，提供穩定的濾波器效能。
晶向切割與 SAW 性能
42° Y-X 切割是 SAW 濾波器的業界標準。它具備高耦合係數 k² ≈ 5.5%，並展現穩健的聲學性能（SAW 速度 3,900–4,200 m/s）；同時溫度敏感度低（TCF 42° Y-X ~ -35 ppm/°C），有助於 RF 頻率穩定性。
我們也提供 X/Y/Z 與其他面向 SAW 的切割，包括 36° Y-X 與 48° Y-X，以支援不同裝置需求。對於具溫度補償的 TC-SAW 解決方案，可使用 SiO₂ 上層鍍膜以提升基地台濾波器與多工器的穩定性。
材料等級與熱電特性
LiTaO₃ 晶圓提供一致熔融組成（congruent）與化學計量（stoichiometric）規格，並可選擇摻雜 MgO 的版本以調整材料特性。所有晶圓皆採用單疇（single-domain）極化，以確保整片晶圓之間的元件性能一致。
LiTaO₃ 的焦電係數 2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K 與低介電常數 ε = 41–43，使其特別適用於室溫紅外偵測器、PIR 人體感測，以及 NDIR 氣體分析。其在 633nm 的光學折射率（nₒ = 2.176, nₑ = 2.180）與寬廣的透光範圍 350nm–5,500nm，也支援非線性光學應用，例如 PPLT。
TC-SAW 與溫度補償解決方案
針對對溫度高度敏感的 5G 基地台濾波器，TC-SAW 結構將添加 SiO₂ 封層，使 TCF 降至接近零值（±5 ppm/°C），在不需要主動補償的情況下，讓濾波器可在 -40°C 至 +85°C 範圍內保持穩定。結合 42° Y-X 切割的高耦合特性，我們的鉭酸鋰（LiTaO₃）晶圓可支援高線性度、高功率的射頻前端設計。
鉭酸鋰 (LiTaO₃)
鉭酸鋰 (LiTaO₃) 以 42° Y-X 的溫度穩定切型表現出色，適用於 5G SAW 濾波器；其中 TCF ~ -35 ppm/°C 可在不同溫度下維持濾波器性能。它也提供強烈的焦電響應 (2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K)，用於紅外感測。特別適合對溫度敏感的 SAW 與焦電感測器。
鈮酸鋰 (LiNbO₃)
鈮酸鋰 (LiNbO₃) 提供最高的電光係數 r₃₃ = 30.8 pm/V，適用於調變器；同時具備強非線性，可進行高效率 PPLN 頻率轉換，並在 128° Y-X 具備高 SAW 耦合 k² = 5.5%。特別適合電光、非線性光學與高性能 SAW 應用。
客製化與訂購選項
客製化內容包含材料等級（CLT/SLT/MgO-doped）、晶體切割與取向（X/Y/Z、36° Y-X、42° Y-X、48° Y-X）、基板厚度（250μm–500μm）以及直徑（4″ (100mm)、6″ (150mm)），以符合您的產品設計。也提供單疇極化（single-domain poled）基板，用於確保一致的焦電及聲學性能。
品質與交期以每批次驗證為支撐：X-ray rocking curve（XRC）、SAW 速度與耦合量測、TCF 在 -40°C 至 +85°C 的特性分析、焦電係數量測、AFM 表面粗糙度（Ra < 0.5nm）、居里溫度介電異常、域蝕刻檢查，以及光學分光光度測量（350nm–5,500nm）。晶圓在 Class 100 條件下真空封裝出貨。
LiNbO₃ 與 LiTaO₃：關鍵差異
在 LiNbO₃ 與 LiTaO₃ 之間做選擇取決於您的目標應用。LiNbO₃ 更適用於電光（electro-optics）、非線性頻率轉換（PPLN）以及高耦合 SAW 設備。在最需要溫度穩定性的場景（例如 5G SAW/BAW 濾波器）以及用於焦電感測時，則建議選用 LiTaO₃。兩種材料皆可向 GINECHIP 採購。
LiTaO₃ 的雙折射更低（nₑ - nₒ ≈ 0.004，相較之下 LiNbO₃ 為 0.08），因此可實現 LiNbO₃ 無法做到的相位匹配幾何結構，包括透過 SHG 進行的 UV 生成（例如 710nm 轉換得到 355nm），以及利用差頻混頻產生 THz 波。其較高的聲速與較低的 TCF 也使其成為溫度補償射頻濾波器的首選基板。
技術規格
| 參數 | 規格值 |
|---|---|
| 材料 | Congruent LiTaO₃ (CLT), Stoichiometric LiTaO₃ (SLT), MgO-doped |
| 直徑 | 4″ (100mm), 6″ (150mm) |
| 晶體取向 | X-cut, Y-cut, Z-cut, 36° Y-X, 42° Y-X (SAW), 48° Y-X |
| 厚度 | 250μm–500μm standard |
| 表面拋光 | SSP, DSP, Ra < 0.5nm |
| SAW 速度 | 3,900–4,200 m/s (varies with cut) |
| TCF（頻率溫度係數） | 42° Y-X: ~ -35 ppm/°C |
| 焦電係數 | 2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K |
| 居里溫度 | 610°C |
| 折射率 | nₒ = 2.176, nₑ = 2.180 @ 633nm |
| 光學穿透率 | 350nm–5,500nm |
| 介電常數 | ε = 41–43 |
| 疇結構 | Single-domain poled |
| 密度 | 7.46 g/cm³ |
| 包裝 | Conductive or standard, vacuum-sealed, Class 100 |
應用領域
5G SAW/BAW 濾波器
LiTaO₃ 是 5G 智慧型手機 RF 前端中表面聲波與體聲波濾波器的主流基板。42° Y-X 切型兼具高機電耦合（k² ≈ 5.5%）、適中的 SAW 速度（~4,000 m/s）與較低的 TCF（-35 ppm/°C，相較於 LiNbO₃ 的 -75 ppm/°C）。每支 5G 手機包含 15–30 顆 LiTaO₃ 濾波器，涵蓋 600 MHz 至 2.7 GHz 的頻段。
焦電感測器
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.
非線性光學元件
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 多工器
固態安裝諧振器（SMR）與薄膜體聲波諧振器（FBAR）等 BAW 元件，越來越多地採用 LiTaO₃ 薄膜製作 3 GHz 以上的高頻多工器。相較於 AlN，其更高的聲速可在給定頻率下實現更薄的壓電層，而溫度穩定的 42° Y-X 切型則可將高功率雙工器應用中 TCF 引起的頻率漂移降至最低。
5G 基地台濾波器
高功率 LiTaO₃ SAW 與 TC-SAW（溫度補償 SAW）濾波器可滿足 5G NR 基地台收發器嚴苛的線性度與功率需求。具 SiO₂ 覆蓋層的 TC-SAW 結構可將 TCF 降至接近零（±5 ppm/°C），使濾波器能在 -40°C 至 +85°C 的戶外基地台溫度範圍內運作，無需主動熱補償。
SAW 感測器與晶片實驗室
LiTaO₃ SAW 元件的高質量靈敏度可實現無標記生物感測、化學氣體偵測與懸浮微粒監測。36° Y-X LiTaO₃ 上的 SAW 延遲線與諧振器配置可達到次皮克質量解析度，應用於氣相層析偵測器、濕度感測器與定點照護診斷平台。
計量與品質管控
每一批次均透過 X-ray rocking curve 驗證（FWHM < 30 arcsec）、SAW 速度與耦合量測（3,900–4,200 m/s）、TCF 表徵（~ -35 ppm/°C）、焦電係數量測（2.3 × 10⁻⁸ C/cm²·K）、AFM 表面粗糙度（Ra < 0.5nm）、居里溫度介電異常（610°C）、域蝕刻檢查，以及光學分光光度量測（> 65% 透過率，350nm–5,500nm）。以確保 SAW、焦電與非線性光學應用的基板性能一致。