Sebakeng sa litsamaiso tsa mahlo tse nepahetseng haholo—ho tloha lisebelisoa tsa lithography ho ea ho li-interferometer tsa laser—ho nepahala ha ho lumellana ho khetholla ts'ebetso ea sistimi. Khetho ea thepa ea substrate bakeng sa liforomo tsa ho hokahanya mahlo ha se feela khetho ea ho fumaneha empa ke qeto ea bohlokoa ea boenjiniere e amang ho nepahala ha tekanyo, botsitso ba mocheso le ts'epo ea nako e telele. Tlhahlobo ena e hlahloba litlhaloso tse hlano tsa bohlokoa tse etsang hore substrates tsa khalase tse nepahetseng e be khetho e khethiloeng bakeng sa litsamaiso tsa ho hokahanya mahlo, tse tšehelitsoeng ke data ea bongata le mekhoa e metle ea indasteri.
Selelekela: Karolo ea Bohlokoa ea Lisebelisoa tsa Substrate ho Alignment ea Optical
Mekhoa ea ho hokahanya mahlo e hloka thepa e bolokang botsitso bo ikhethang ba litekanyo ha e ntse e fana ka thepa e phahameng ea mahlo. Ebang ke ho hokahanya likarolo tsa photonic libakeng tsa tlhahiso tse iketsang kapa ho boloka libaka tsa litšupiso tsa interferometric lilaboratoring tsa metrology, thepa ea substrate e tlameha ho bontša boitšoaro bo tsitsitseng tlas'a meroalo e fapaneng ea mocheso, khatello ea mechine le maemo a tikoloho.
Bothata ba Motheo:
Nahana ka boemo bo tloaelehileng ba ho hokahanya mahlasedi a optical: ho hokahanya mahlasedi a optical tsamaisong ya kopano ya photonics ho hloka ho nepahala ha ho beha ka hare ho ±50 nm. Ka coefficient ya katoloso ya mocheso (CTE) ya 7.2 × 10⁻⁶ /K (e tlwaelehileng ya aluminium), ho fetofetoha ha mocheso wa 1°C feela ho pholletsa le substrate ya 100 mm ho baka diphetoho tsa boholo ba 720 nm—makgetlo a fetang 14 ho feta mamello e hlokahalang ya ho hokahanya. Palo ena e bonolo e totobatsa hore na ke hobaneng ha kgetho ya thepa e se taba e nkuwang morao empa e le paramethara ya moralo wa motheo.
Tlhaloso ea 1: Phetiso ea Optical le Ts'ebetso ea Spectral
Paramethara: Phetiso >92% ho pholletsa le sebaka se boletsoeng sa bolelele ba maqhubu (hangata 400-2500 nm) ka ho teteana ha bokaholimo Ra ≤ 0.5 nm.
Lebaka Leo e Leng Bohlokoa Bakeng sa Mekhoa ea ho Lokisa:
Phetiso ea mahlo e ama ka ho toba karolelano ea lets'oao-ho-lerata (SNR) ea litsamaiso tsa ho hokahanya. Lits'ebetsong tse sebetsang tsa ho hokahanya, limithara tsa matla a mahlo kapa li-photodetector li lekanya phetiso ka har'a sistimi ho ntlafatsa boemo ba likarolo. Phetiso e phahameng ea substrate e eketsa ho nepahala ha tekanyo le ho fokotsa nako ea ho hokahanya.
Tšusumetso ea Bongata:
Bakeng sa litsamaiso tsa ho hokahanya mahlo tse sebelisang ho hokahanya phetiso (moo mahlasedi a ho hokahanya a fetang ka har'a substrate), keketseho e 'ngoe le e 'ngoe ea 1% ea phetiso e ka fokotsa nako ea potoloho ea ho hokahanya ka 3-5%. Libakeng tsa tlhahiso e iketsahallang moo phallo e lekanngoang ka likarolo ka motsotso, sena se fetolela melemo e meholo ea tlhahiso.
Papiso ea Lintho Tse Boleloang:
| Thepa | Phetiso e Bonahalang (400-700 nm) | Phetiso e Haufi le IR (700-2500 nm) | Bokgoni ba ho ba Bokaholimo |
|---|---|---|---|
| N-BK7 | >95% | >95% | Ra ≤ 0.5 nm |
| Silika e kopantsoeng | >95% | >95% | Ra ≤ 0.3 nm |
| Borofloat®33 | ~92% | ~90% | Ra ≤ 1.0 nm |
| AF 32® tikoloho | ~93% | >93% | Ra < 1.0 nm RMS |
| Zerodur® | Ha e bonahale (e bonahala e sa bonahale) | Ha e eo | Ra ≤ 0.5 nm |
Boleng ba Bokaholimo le ho Hasana:
Ho ba thata ha bokaholimo ho amana ka ho toba le tahlehelo ea ho hasana. Ho ea ka khopolo-taba ea ho hasana ha Rayleigh, tahlehelo ea ho hasana e lekana le matla a botšelela a ho ba thata ha bokaholimo ha ho bapisoa le bolelele ba leqhubu. Bakeng sa lehlaseli la ho hokahanya laser la 632.8 nm la HeNe, ho fokotsa ho ba thata ha bokaholimo ho tloha ho Ra = 1.0 nm ho ea ho Ra = 0.5 nm ho ka fokotsa matla a khanya e hasaneng ka 64%, e leng se ntlafatsang haholo ho nepahala ha ho hokahanya.
Kopo ea Lefatše la Sebele:
Litsamaisong tsa ho hokahanya photonics tsa boemo ba wafer, tšebeliso ea li-substrate tsa silica tse kopantsoeng tse nang le qetello ea bokaholimo ba Ra ≤ 0.3 nm e nolofalletsa ho nepahala ha ho hokahanya ho betere ho feta 20 nm, e leng sa bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tsa silicon photonic tse nang le bophara ba tšimo ea mode bo ka tlase ho 10 μm.
Tlhaloso ea 2: Bokaholimo bo bataletseng le botsitso ba litekanyo
Paramethara: Bophara ba bokaholimo ≤ λ/20 ho 632.8 nm (hoo e ka bang 32 nm PV) ka ho lekana ha botenya ± 0.01 mm kapa ho feta.
Lebaka Leo e Leng Bohlokoa Bakeng sa Mekhoa ea ho Lokisa:
Ho batalatsa bokaholimo ke tlhaloso ea bohlokoa ka ho fetisisa bakeng sa li-substrate tsa ho hokahanya, haholo-holo bakeng sa litsamaiso tsa optical tse bonahatsang le lits'ebetso tsa interferometric. Ho kheloha ho batalatsa ho hlahisa liphoso tsa maqhubu a ka pele tse amang ka ho toba ho nepahala ha ho hokahanya le ho nepahala ha tekanyo.
Litlhoko tsa Fisiks ea Flatness:
Bakeng sa interferometer ea laser e nang le laser ea HeNe ea 632.8 nm, ho batalatsa ha bokaholimo ba λ/4 (158 nm) ho hlahisa phoso ea leqhubu la halofo ea leqhubu (habeli ho feta ho kheloha ha bokaholimo) maemong a tloaelehileng. Sena se ka baka liphoso tsa tekanyo tse fetang 100 nm—e leng se sa amoheleheng bakeng sa lits'ebetso tsa metrology e nepahetseng.
Tlhophiso ka Kopo:
| Tlhaloso ea Flatness | Sehlopha sa Kopo | Linyeoe tse Tloaelehileng tsa Tšebeliso |
|---|---|---|
| ≥1λ | Sehlopha sa khoebo | Leseli le akaretsang, ho lumellana ho sa hlokeng bohlokoa |
| λ/4 | Sehlopha sa ho sebetsa | Li-laser tse nang le matla a mahareng a tlase, litsamaiso tsa ho nka litšoantšo |
| ≤λ/10 | Kereiti ea ho nepahala | Li-laser tse matla haholo, litsamaiso tsa metrology |
| ≤λ/20 | Ho nepahala ho hoholo | Kopano ea Interferometry, lithography, photonics |
Liphephetso tsa Tlhahiso:
Ho fihlella ho batalla ha λ/20 ho pholletsa le di-substrate tse kgolo (200 mm+) ho hlahisa diphephetso tse kgolo tsa tlhahiso. Kamano pakeng tsa boholo ba substrate le ho batalla ho ka fihlellehang e latela molao wa sekwere: bakeng sa boleng bo tshwanang ba tshebetso, diphoso tsa ho batalla di lekanya hoo e ka bang sekwere sa bophara. Ho imena habeli boholo ba substrate ho tloha ho 100 mm ho isa ho 200 mm ho ka eketsa phapang ya ho batalla ka ntlha ya 4.
Nyeoe ea Lefatše la 'Nete:
Moetsi oa lisebelisoa tsa lithography qalong o ne a sebelisa li-substrate tsa khalase tsa borosilicate tse nang le ho sekama ha λ/4 bakeng sa mekhahlelo ea ho hokahanya maske. Ha ba fetohela ho lithography ea ho itima lijo ea 193 nm ka litlhoko tsa ho lumellana ka tlase ho 30 nm, ba ile ba ntlafatsoa ho ea ho li-substrate tsa silica tse kopantsoeng tse nang le ho sekama ha λ/20. Sephetho: ho nepahala ha ho lumellana ho ntlafetse ho tloha ho ±80 nm ho ea ho ±25 nm, 'me sekhahla sa sekoli se fokotsehile ka 67%.
Botsitso ha Nako e ntse e ea:
Ho batalatsa ha bokaholimo ha hoa lokela ho fihlellwa feela qalong empa ho lokela ho bolokoa nakong ea bophelo bohle ba karolo. Li-substrate tsa khalase li bontša botsitso bo botle ba nako e telele ka phapang ea ho batalatsa hangata e ka tlase ho λ/100 ka selemo tlas'a maemo a tloaelehileng a laboratori. Ka lehlakoreng le leng, li-substrate tsa tšepe li ka bontša phomolo ea khatello ea maikutlo le ho thekesela, e leng se bakang ho senyeha ha ho batalatsa ka likhoeli tse ngata.
Tlhaloso ea 3: Katoloso ea Thermal Coefficient (CTE) le Botsitso ba Thermal
Paramethara: CTE e tloha ho tloha ho lefela le haufi (±0.05 × 10⁻⁶/K) bakeng sa lits'ebetso tse nepahetseng haholo ho isa ho 3.2 × 10⁻⁶/K bakeng sa lits'ebetso tse bapisang silicon.
Lebaka Leo e Leng Bohlokoa Bakeng sa Mekhoa ea ho Lokisa:
Katoloso ea mocheso e emela mohloli o moholo ka ho fetisisa oa ho se tsitse ha litekanyo litsamaisong tsa ho hokahanya mahlo. Lisebelisoa tsa substrate li tlameha ho bontša phetoho e nyane ea litekanyo tlas'a liphetoho tsa mocheso tse kopanang nakong ea ts'ebetso, potoloho ea tikoloho, kapa lits'ebetso tsa tlhahiso.
Phephetso ea Katoloso ea Thermal:
Bakeng sa substrate ea ho hokahanya ea 200 mm:
| CTE (×10⁻⁶/K) | Phetoho ea litekanyo ka °C | Phetoho ea litekanyo ka 5°C Phetoho |
|---|---|---|
| 23 (Aluminium) | 4.6 μm | 23 μm |
| 7.2 (Tšepe) | 1.44 μm | 7.2 μm |
| 3.2 (AF 32® eco) | 0.64 μm | 3.2 μm |
| 0.05 (ULE®) | 0.01 μm | 0.05 μm |
| 0.007 (Zerodur®) | 0.0014 μm | 0.007 μm |
Lihlopha tsa Boitsebiso ka CTE:
Khalase ea Katoloso e Tlase ka ho Fetisisa (ULE®, Zerodur®):
- CTE: 0 ± 0.05 × 10⁻⁶/K (ULE) kapa 0 ± 0.007 × 10⁻⁶/K (Zerodur)
- Ditshebediso: Interferometry e nepahetseng haholo, dibonela-hōle tsa sebaka, diipone tsa lithography
- Phetisetso: Litšenyehelo tse phahameng, phetiso e fokolang ea optical ho spectrum e bonahalang
- Mohlala: Seipone sa Hubble Space Telescope se sebelisa khalase ea ULE e nang le CTE < 0.01 × 10⁻⁶/K
Silicon-Matching Glass (AF 32® eco):
- CTE: 3.2 × 10⁻⁶/K (e tsamaellana hantle le silicon ea 3.4 × 10⁻⁶/K)
- Ditshebediso: Sephutheloana sa MEMS, kopanyo ya difotoniki tsa silicon, teko ya semiconductor
- Molemo: E fokotsa khatello ea mocheso liphuthelong tse kopantsoeng
- Tshebetso: E nolofalletsa ho se tshwane ha CTE ka tlase ho 5% le di-substrate tsa silicon
Khalase e Tloaelehileng ea Optical (N-BK7, Borofloat®33):
- CTE: 7.1-8.2 × 10⁻⁶/K
- Dikopo: Ho hokahanya mahlo ka kakaretso, ditlhoko tse itekanetseng tsa ho nepahala
- Molemo: Phetiso e ntle ea optical, litšenyehelo tse tlase
- Moedi: E hloka taolo e sebetsang ea mocheso bakeng sa lits'ebetso tse nepahetseng haholo
Khanyetso ea Tšabo ea Thermal:
Ka nqane ho boholo ba CTE, ho hanyetsa ho thothomela ha mocheso ho bohlokwa bakeng sa ho potoloha ha mocheso ka potlako. Digalase tsa silica le borosilicate tse kopantsweng (ho kenyeletswa le Borofloat®33) di bontsha ho hanyetsa ho thothomela ha mocheso ka tsela e babatsehang, di mamella dipharologanyo tsa mocheso tse fetang 100°C ntle le ho robeha. Thepa ena e bohlokwa bakeng sa ditsamaiso tsa ho hokahanya tse ka bang teng ka lebaka la diphetoho tse potlakileng tsa tikoloho kapa ho futhumatsa sebakeng seo ho tswang ho di-laser tse matla haholo.
Kopo ea Lefatše la Sebele:
Sistimi ea ho hokahanya photonics bakeng sa ho kopanya faeba ea optical e sebetsa tikolohong ea tlhahiso ea 24/7 ka liphetoho tsa mocheso ho fihlela ho ±5°C. Ho sebelisa li-substrate tsa aluminium (CTE = 23 × 10⁻⁶/K) ho bakile liphetoho tsa katleho ea ho kopanya tsa ±15% ka lebaka la liphetoho tsa boholo. Ho fetohela ho li-substrate tsa eco tsa AF 32® (CTE = 3.2 × 10⁻⁶/K) ho fokolitse phapang ea katleho ea ho kopanya ho ea ka tlase ho ±2%, e leng se ntlafatsang chai ea sehlahisoa haholo.
Mehopolo ea Gradient ea Thempereichara:
Esita le ka thepa e tlase ea CTE, li-gradients tsa mocheso ho pholletsa le substrate li ka baka ho sotha ha sebaka. Bakeng sa mamello ea ho batalla ha λ/20 ho pholletsa le substrate ea 200 mm, li-gradients tsa mocheso li lokela ho bolokoa ka tlase ho 0.05°C/mm bakeng sa thepa e nang le CTE ≈ 3 × 10⁻⁶/K. Sena se hloka khetho ea thepa le moralo o nepahetseng oa taolo ea mocheso.
Tlhaloso ea 4: Thepa ea Mekaniki le ho Sireletsa ho Thothometsa
Paramethara: Modulus ea Young 67-91 GPa, khohlano ea kahare Q⁻¹ > 10⁻⁴, le ho se be teng ha birefringence ea khatello ea kahare.
Lebaka Leo e Leng Bohlokoa Bakeng sa Mekhoa ea ho Lokisa:
Ho tsitsa ha mechine ho akaretsa ho tiea ha litekanyo tlas'a mojaro, litšobotsi tsa ho thothomela ha ho thothomela, le ho hanyetsa birefringence e bakoang ke khatello ea maikutlo—tsohle li bohlokoa bakeng sa ho boloka ho nepahala ha ho lumellana ha lintho libakeng tse fetohang.
Modulus e Tenyetsehang le ho Tiea:
Modulus e phahameng e tenyetsehang e fetolela ho hanyetsa ho hoholo ho kheloha tlas'a mojaro. Bakeng sa lehlaseli le tšehelitsoeng habonolo la bolelele ba L, botenya ba t, le modulus e tenyetsehang E, ho kheloha tlas'a sekala sa mojaro ka L³/(Et³). Kamano ena e fapaneng ea cubic le botenya le kamano e tobileng le bolelele e totobatsa hore na ke hobane'ng ha ho satalla ho le bohlokoa bakeng sa li-substrate tse kholo.
| Thepa | Modulus ea Young (GPa) | Ho satalla ho Itseng (E/ρ, 10⁶ m) |
|---|---|---|
| Silika e kopantsoeng | 72 | 32.6 |
| N-BK7 | 82 | 34.0 |
| AF 32® tikoloho | 74.8 | 30.8 |
| Aluminium 6061 | 69 | 25.5 |
| Tšepe (440C) | 200 | 25.1 |
Tlhokomelo: Le hoja tšepe e na le ho tiea ho hoholo ka ho feletseng, ho tiea ha eona ho itseng (karolelano ea ho tiea-ho-boima) ho tšoana le aluminium. Lisebelisoa tsa khalase li fana ka ho tiea ho itseng ho tšoanang le litšepe ka melemo e meng: thepa e seng ea makenete le ho hloka tahlehelo ea hona joale ea eddy.
Khohlano le ho Fokotsa ha Ka Hare:
Khohlano ea ka hare (Q⁻¹) e khetholla bokhoni ba thepa ba ho qhala matla a ho thothomela. Khalase hangata e bontša Q⁻¹ ≈ 10⁻⁴ ho isa ho 10⁻⁵, e fanang ka damping e betere ea maqhubu a phahameng ho feta thepa ea kristale joalo ka aluminium (Q⁻¹ ≈ 10⁻³) empa e le ka tlase ho li-polymer. Tšobotsi ena ea damping e mahareng e thusa ho thibela damping ea maqhubu a phahameng ntle le ho beha kotsing ho satalla ha maqhubu a tlase.
Leano la ho Ikarola ho Thothometsa:
Bakeng sa liforomo tsa ho hokahanya mahlo, thepa ea substrate e tlameha ho sebetsa hammoho le litsamaiso tsa ho itšehla thajana:
- Ho Ikarola ka Maqhubu a Tlase: Ho fanoa ke li-isolator tsa pneumatic tse nang le maqhubu a resonant a 1-3 Hz
- Ho Fokotsa Metsi a Mahareng: Ho hatelloa ke khohlano ea ka hare ea substrate le moralo oa sebopeho
- Ho sefa ka maqhubu a phahameng: Ho fihlelleha ka ho se tsamaisane ha boima ba 'mele le impedance
Ho ba le khatello ea maikutlo habeli:
Khalase ke thepa e sa fetoheng 'me ka hona ha ea lokela ho bontša ho se be le ho fifala ha tlhaho. Leha ho le joalo, khatello ea maikutlo e bakoang ke ts'ebetso e ka baka ho fifala ha nakoana ho amang litsamaiso tsa ho hokahanya mabone a nang le ho fifala. Bakeng sa lits'ebetso tsa ho hokahanya ka nepo tse kenyelletsang mahlaseli a nang le ho fifala, khatello ea maikutlo e setseng e tlameha ho bolokoa ka tlase ho 5 nm/cm (e lekanngoang ho 632.8 nm).
Tsamaiso ea Phomolo ea Khatello ea Kelello:
Ho annealing hantle ho felisa khatello ea ka hare:
- Mocheso o tloaelehileng oa ho kenya metsi: 0.8 × Tg (mocheso oa phetoho ea khalase)
- Nako ea ho annealing: Lihora tse 4-8 bakeng sa botenya ba 25 mm (likala tse nang le botenya bo sekoere)
- Sekhahla sa ho pholisa: 1-5°C/hora ho pholletsa le ntlha ea khatello
Nyeoe ea Lefatše la 'Nete:
Sistimi ea tlhahlobo ea semiconductor e bile le ho se lumellane nako le nako ka boholo ba 0.5 μm ho 150 Hz. Phuputso e senotse hore li-substrate tsa aluminium li ne li thothomela ka lebaka la ts'ebetso ea lisebelisoa. Ho nkela aluminium sebaka ka khalase ea borofloat®33 (e tšoanang le ea silicon empa e tiile haholo) ho fokolitse boholo ba ho thothomela ka 70% le ho felisa liphoso tsa ho se lumellane nako le nako.
Bokgoni ba ho Jara le ho Fapana:
Bakeng sa liforomo tsa ho hokahanya tse tšehetsang li-optics tse boima, ho tlameha ho baloa ho kheloha tlas'a mojaro. Substrate ea silica e kopantsoeng ea bophara ba 300 mm, e teteaneng ba 25 mm, e kheloha ka tlase ho 0.2 μm tlas'a mojaro o sebelisoang bohareng ba 10 kg - ha e na thuso bakeng sa lits'ebetso tse ngata tsa ho hokahanya ha optical tse hlokang ho nepahala ha ho beha sebakeng se pakeng tsa 10-100 nm.
Tlhaloso ea 5: Ho Tsitsisa Lik'hemik'hale le Khanyetso ea Tikoloho
Paramethara: Khanyetso ea Hydrolytic Sehlopha sa 1 (ho ea ka ISO 719), khanyetso ea asiti Sehlopha sa A3, le khanyetso ea boemo ba leholimo bo fetang lilemo tse 10 ntle le ho senyeha.
Lebaka Leo e Leng Bohlokoa Bakeng sa Mekhoa ea ho Lokisa:
Ho tsitsa ha lik'hemik'hale ho netefatsa botsitso ba nako e telele le ts'ebetso ea mahlo libakeng tse fapaneng—ho tloha likamoreng tse hloekileng tse nang le lisebelisoa tse matla tsa ho hloekisa ho ea libakeng tsa indasteri tse pepesehelang li-solvents, mongobo le potoloho ea mocheso.
Sehlopha sa Khanyetso ea Lik'hemik'hale:
Lisebelisoa tsa khalase li arotsoe ka ho hanyetsa ha tsona tikolohong e fapaneng ea lik'hemik'hale:
| Mofuta oa Khanyetso | Mokhoa oa Teko | Tlhophiso | Moeli |
|---|---|---|---|
| Hydrolytic | ISO 719 | Sehlopha sa 1 | <10 μg Na₂O e lekanang ka gram |
| Asiti | ISO 1776 | Sehlopha sa A1-A4 | Ho theola boima ba 'mele ka mor'a ho pepesehela asiti |
| Alkali | ISO 695 | Sehlopha sa 1-2 | Ho theola boima ba 'mele ka mor'a ho pepesehela alkali |
| Boemo ba leholimo | Ho pepesehela kantle | E babatsehang | Ha ho na tshenyeho e ka lekanngoang kamora dilemo tse 10 |
Ho lumellana ha ho Hloekisa:
Mekhoa ea ho lokisa mahlo e hloka ho hloekisoa nako le nako ho boloka ts'ebetso e sebetsa. Lisebelisoa tse tloaelehileng tsa ho hloekisa li kenyelletsa:
- Joala ba Isopropyl (IPA)
- Acetone
- Metsi a hloekisitsoeng
- Litharollo tse khethehileng tsa ho hloekisa mahlo
Likhalase tsa silica le borosilicate tse kopantsoeng li hanyetsana hantle le lintho tsohle tse tloaelehileng tsa ho hloekisa. Leha ho le joalo, likhalase tse ling tsa optical (haholo-holo likhalase tsa lejoe le thata tse nang le loto e ngata) li ka hlaseloa ke li-solvent tse itseng, e leng se fokotsang likhetho tsa ho hloekisa.
Mongobo le ho Mongobo oa Metsi:
Ho monya metsi holim'a khalase ho ka ama ts'ebetso ea mahlo le botsitso ba litekanyo. Ka mongobo oa 50%, silica e kopantsoeng e monya ka tlase ho lera le le leng la limolek'hule tsa metsi, e leng se bakang phetoho e nyenyane ea litekanyo le tahlehelo ea phetisetso ea mahlo. Leha ho le joalo, tšilafalo ea bokaholimo e kopantsoeng le mongobo e ka lebisa ho thehoeng ha matheba a metsi, e leng se senyang boleng ba bokaholimo.
Ho Tsamaellana le ho Hlakola le ho Sebetsana ha Vacuum:
Bakeng sa litsamaiso tsa ho hokahanya tse sebetsang ka har'a vacuum (joalo ka litsamaiso tsa optical tse thehiloeng sebakeng kapa liteko tsa kamore ea vacuum), ho ntša khase ke taba ea bohlokoa. Khalase e na le sekhahla se tlase haholo sa ho ntša khase:
- Silica e kopantsoeng: < 10⁻¹⁰ Torr·L/s·cm²
- Borosilicate: < 10⁻⁹ Torr·L/s·cm²
- Aluminium: 10⁻⁸ – 10⁻⁷ Torr·L/s·cm²
Sena se etsa hore di-substrate tsa khalase e be khetho e kgethwang bakeng sa ditsamaiso tsa ho hokahanya tse tsamaellanang le vacuum.
Khanyetso ea Mahlaseli:
Bakeng sa lits'ebetso tse kenyeletsang mahlaseli a ionizing (litsamaiso tsa sebaka, libaka tsa nyutlelie, lisebelisoa tsa X-ray), ho fifala ho bakoang ke mahlaseli ho ka senya phetiso ea optical. Likhalase tse thata tsa mahlaseli lia fumaneha, empa esita le silica e tloaelehileng e kopantsoeng e na le khanyetso e ntle haholo:
- Silica e kopantsoeng: Ha ho na tahlehelo ea phetisetso e ka lekanngoang ho fihlela ho tekanyo eohle ea krad ea 10
- N-BK7: Tahlehelo ea phetisetso <1% ho 400 nm kamora krad e le 'ngoe
Ho Tsitsisa ha Nako e Telele:
Tšusumetso e bokellaneng ea lintlha tsa lik'hemik'hale le tikoloho e etsa qeto ea botsitso ba nako e telele. Bakeng sa li-substrate tsa ho hokahanya ka nepo:
- Silica e kopantsoeng: Botsitso ba litekanyo < 1 nm ka selemo tlas'a maemo a tloaelehileng a laboratori
- Zerodur®: Botsitso ba litekanyo < 0.1 nm ka selemo (ka lebaka la botsitso ba karolo ea kristale)
- Aluminium: Ho kheloha ha tekanyo 10-100 nm ka selemo ka lebaka la phomolo ea khatello ea maikutlo le potoloho ea mocheso
Kopo ea Lefatše la Sebele:
Khamphani ea meriana e sebelisa litsamaiso tsa ho hokahanya mahlo bakeng sa tlhahlobo e iketsang tikolohong ea kamore e hloekileng e nang le tlhoekiso ea letsatsi le letsatsi e thehiloeng ho IPA. Qalong ba ne ba sebelisa likarolo tsa polasetiki tsa mahlo, ba ile ba ba le tšenyo ea bokaholimo e hlokang ho nkeloa sebaka likhoeling tse ling le tse ling tse 6. Ho fetohela ho likarolo tsa khalase tsa borofloat®33 ho ile ha eketsa bophelo ba likarolo ho feta lilemo tse 5, ho fokotsa litšenyehelo tsa tlhokomelo ka 80% le ho felisa nako ea ho se sebetse e sa reroang ka lebaka la ho senyeha ha mahlo.
Moralo oa Khetho ea Lintho: Ho Bapisa Litlhaloso le Litšebeliso
Ho latela litlhaloso tse hlano tsa bohlokoa, lits'ebetso tsa ho hokahanya mahlasedi a optical li ka aroloa ka lihlopha le ho tsamaellana le thepa e loketseng ea khalase:
Tekanyo e Phahameng ka ho Fetisisa ea ho Lokisa ka ho Sebetsa (≤ho nepahala ha ≤10 nm)
Litlhoko:
- Bophara: ≤ λ/20
- CTE: Haufi le lefela (≤0.05 × 10⁻⁶/K)
- Phetisetso: >95%
- Ho thiba ho thothomela: Khohlano ea ka hare ea High-Q
Lisebelisoa tse Khothaletsoang:
- ULE® (Khoutu ea Corning 7972): Bakeng sa lits'ebetso tse hlokang phetiso e bonahalang/NIR
- Zerodur®: Bakeng sa lits'ebetso moo phetiso e bonahalang e sa hlokeheng
- Silica e kopantsoeng (ea boemo bo holimo): Bakeng sa lits'ebetso tse nang le litlhoko tse itekanetseng tsa botsitso ba mocheso
Likopo tse Tloaelehileng:
- Mehato ea ho hokahanya lithography
- Metrology ea Interferometric
- Litsamaiso tsa mahlo tse thehiloeng sebakeng
- Kopano ea li-photonics tse nepahetseng
Tekanyo e Phahameng ea ho Lokisa (ho nepahala ha 10-100 nm)
Litlhoko:
- Bophara: λ/10 ho isa ho λ/20
- CTE: 0.5-5 × 10⁻⁶/K
- Phetisetso: >92%
- Khanyetso e ntle ea lik'hemik'hale
Lisebelisoa tse Khothaletsoang:
- Silica e kopantsoeng: Tshebetso e ntle ka kakaretso
- Borofloat®33: Ho hanyetsa mocheso hantle, CTE e itekanetseng
- AF 32® eco: CTE e bapisang Silicon bakeng sa kopanyo ea MEMS
Likopo tse Tloaelehileng:
- Ho lokisa machining ka laser
- Kopano ea faeba optic
- Tlhahlobo ea semiconductor
- Batlisisa litsamaiso tsa mahlo
Tekanyo e Akaretsang ea ho Lokisa ka ho Sebetsa (ho nepahala ha 100-1000 nm)
Litlhoko:
- Bophara: λ/4 ho isa ho λ/10
- CTE: 3-10 × 10⁻⁶/K
- Phetisetso: >90%
- E bolokang tjhelete
Lisebelisoa tse Khothaletsoang:
- N-BK7: Khalase e tloaelehileng ea optical, phetiso e ntle haholo
- Borofloat®33: Tshebetso e ntle ya mocheso, theko e tlase ho feta silika e kopantsweng
- Khalase ea soda-lime: E theko e tlaase bakeng sa lits'ebetso tse seng tsa bohlokoa
Likopo tse Tloaelehileng:
- Mabone a thuto
- Mekhoa ea ho hokahanya indasteri
- Lihlahisoa tsa mahlo tsa bareki
- Lisebelisoa tsa laboratori tse akaretsang
Lintho Tse ka Amehang ka Tlhahiso: Ho Finyella Litlhaloso tse Hlano tsa Bohlokoa
Ka nqane ho kgetho ya thepa, mekgwa ya tlhahiso e etsa qeto ya hore na ditlhaloso tsa thuto di fihlellwa tshebetsong.
Mekhoa ea ho Qetella Bokaholimo
Ho Sila le ho Sebedisa:
Tswelopele ho tloha ho sileng ka thata ho isa ho bentseng ha ho qetela e etsa qeto ya boleng ba bokaholimo le ho ba bataletse:
- Ho Sila ka Bohloko: Ho tlosa thepa e ngata, ho fihlella mamello ea botenya ± 0.05 mm
- Ho Sila Hantle: Ho fokotsa ho teteana ha bokaholimo ho Ra ≈ 0.1-0.5 μm
- Ho bentša: Ho fihlela qetello ea ho qetela ea bokaholimo Ra ≤ 0.5 nm
Ho Polisa ka Sekontiri khahlanong le ho Polisa ho Laoloang ke Khomphutha:
Ho bentsha sekontiri sa setso ho ka fihlella ho batalla ha λ/20 hodima di-substrate tse nyane ho isa ho tse mahareng (ho fihlela ho 150 mm). Bakeng sa di-substrate tse kgolo kapa ha ho hlokahala tlhahiso e phahameng, ho bentsha sekontiri se laolwang ke khomphutha (CCP) kapa ho qeta ha magnetorheological (MRF) ho nolofalletsa:
- Ho ba sephara ho tsitsitseng ho pholletsa le substrates tsa 300-500 mm
- Nako ea ts'ebetso e fokotsehile ka 40-60%
- Bokhoni ba ho lokisa liphoso tsa maqhubu a bohareng ba sebaka
Ts'ebetso ea Thermal le Annealing:
Joalokaha ho boletsoe pejana, ho annealing hantle ho bohlokoa bakeng sa ho imolla khatello ea maikutlo:
- Mocheso oa ho tšela metsi: 0.8 × Tg (mocheso oa phetoho ea khalase)
- Nako ea ho inela: lihora tse 4-8 (likala tse nang le botenya bo lekanang le lisekoere)
- Sekhahla sa ho pholisa: 1-5°C/hora ho pholletsa le ntlha ea khatello
Bakeng sa likhalase tse nang le CTE e tlase joalo ka ULE le Zerodur, ho ka hlokahala potoloho e eketsehileng ea mocheso ho fihlela botsitso ba litekanyo. "Ts'ebetso ea botsofali" bakeng sa Zerodur e kenyelletsa ho potoloha thepa pakeng tsa 0°C le 100°C ka libeke tse ngata ho tsitsisa karolo ea kristale.
Netefatso ea Boleng le Metrology
Ho netefatsa hore litlhaloso lia finyelloa ho hloka metrology e rarahaneng:
Tekanyo ea Bophara:
- Interferometry: Zygo, Veeco, kapa li-interferometer tse tšoanang tsa laser tse nang le ho nepahala ha λ/100
- Bolelele ba bolelele ba leqhubu: Hangata ke 632.8 nm (leselara ea HeNe)
- Lesoba: Lesoba le hlakileng le lokela ho feta 85% ea bophara ba substrate
Tekanyo ea Bokaholimo bo Maqakabetsing:
- Microscopy ea Matla a Atomiki (AFM): Bakeng sa netefatso ea Ra ≤ 0.5 nm
- Interferometry ea Leseli le Lesoeu: Bakeng sa ho rarahana ha 0.5-5 nm
- Profilometry ea ho ikopanya: Bakeng sa ho rarahana > 5 nm
Tekanyo ea CTE:
- Dilatometry: Bakeng sa tekanyo e tloaelehileng ea CTE, ho nepahala ±0.01 × 10⁻⁶/K
- Tekanyo ea CTE e fapaneng: Bakeng sa thepa ea CTE e tlase haholo, ho nepahala ±0.001 × 10⁻⁶/K
- Fizeau interferometry: Bakeng sa ho lekanya homogeneity ea CTE ho pholletsa le li-substrate tse kholo
Mehopolo ea Kopanyo: Ho kenyelletsa Li-substrate tsa Khalase ho Litsamaiso tsa ho Lekanya
Ho kenya tšebetsong ka katleho li-substrate tsa khalase tse nepahetseng ho hloka tlhokomelo ho ho kenya, taolo ea mocheso le taolo ea tikoloho.
Ho Hloma le ho Hloma
Melao-motheo ea ho Hloma Kinematic:
Bakeng sa ho hokahanya ka nepo, li-substrate li lokela ho hokeloa ka mokhoa oa kinematic ho sebelisoa tšehetso ea lintlha tse tharo ho qoba ho tlisa khatello. Sebopeho sa ho hokela se ipapisitse le ts'ebeliso:
- Lithapo tsa mahe a linotši: Bakeng sa lithapo tse kholo, tse bobebe tse hlokang ho tiea haholo
- Ho tlama ka mathōko: Bakeng sa li-substrate moo mahlakore ka bobeli a lokelang ho lula a le teng
- Lithapo tse kopantsoeng: Ho sebelisoa likhomaretsi tsa optical kapa li-epoxies tse sa ntšeng khase haholo
Ho sotha ho bakoang ke khatello ea maikutlo:
Esita le ka ho kenngwa ha kinematic, matla a ho thiba a ka hlahisa ho sotha ha bokaholimo. Bakeng sa mamello ea ho batalatsa ea λ/20 holim'a substrate ea silica e kopantsoeng ea 200 mm, matla a holimo a ho thiba ha aa lokela ho feta 10 N e hasantsoeng libakeng tsa ho kopana > 100 mm² ho thibela ho sotha ho feta tlhaloso ea ho batalatsa.
Tsamaiso ea Thermal
Taolo ea Mocheso o Sebetsang:
Bakeng sa ho hokahanya ka nepo e phahameng, taolo e sebetsang ea mocheso hangata ea hlokahala:
- Ho nepahala ha taolo: ± 0.01°C bakeng sa litlhoko tsa ho batalla ha λ/20
- Ho tšoana: < 0.01°C/mm holim'a bokaholimo ba substrate
- Ho tsitsa: Ho thekesela ha mocheso < 0.001°C/hora nakong ea ts'ebetso ea bohlokoa
Ho Ikarola ha Thermal ka Tsela e sa Feleng:
Mekhoa ea ho itšehla thajana e fokotsa mojaro oa mocheso:
- Lithebe tsa mocheso: Lithebe tsa mahlaseli a mangata tse nang le masela a tlaase a ntšang mosi
- Ho kenya mocheso: Lisebelisoa tsa ho kenya mocheso tse sebetsang hantle haholo
- Boima ba mocheso: Ho feto-fetoha ha mocheso ho latela li-buffers tse kholo tsa mocheso
Taolo ea Tikoloho
Ho lumellana ha Kamore ea ho Hloekisa:
Bakeng sa lits'ebetso tsa semiconductor le optics e nepahetseng, li-substrate li tlameha ho fihlela litlhoko tsa kamore ea ho hloekisa:
- Ho hlahisa likaroloana: < likaroloana tse 100/ft³/min (Sehlopha sa 100 sa kamore ea ho hloekisa)
- Ho ntša khase e ngata: < 1 × 10⁻⁹ Torr·L/s·cm² (bakeng sa lits'ebetso tsa vacuum)
- Ho Hloeka: E tlameha ho mamella ho hloekisoa khafetsa ha IPA ntle le ho senyeha
Tlhahlobo ea Melemo ea Litšenyehelo: Li-substrate tsa Khalase khahlanong le Mekhoa e meng
Leha di-substrate tsa khalase di fana ka tshebetso e ntle, di emela letsete le phahameng la pele. Ho utlwisisa ditjeo tsohle tsa ho ba mong'a thepa ho bohlokwa bakeng sa kgetho ya thepa e nang le tlhahisoleseding.
Papiso ea Litšenyehelo tsa Pele
| Lisebelisoa tsa Substrate | Bophara ba 200 mm, Botenya ba 25 mm (USD) | Litšenyehelo tse Lekaneng |
|---|---|---|
| Khalase ea soda le kalaka | $50-100 | 1 × |
| Borofloat®33 | $200-400 | 3-5× |
| N-BK7 | $300-600 | 5-8× |
| Silika e kopantsoeng | $800-1,500 | 10-20× |
| AF 32® tikoloho | $500-900 | 8-12× |
| Zerodur® | $2,000-4,000 | 30-60× |
| ULE® | $3,000-6,000 | 50-100× |
Tlhahlobo ea Litšenyehelo tsa Potoloho ea Bophelo
Tlhokomelo le Phetolo:
- Lisebelisoa tsa khalase: Bophelo ba lilemo tse 5-10, tlhokomelo e fokolang
- Lisebelisoa tsa tšepe: Bophelo ba lilemo tse 2-5, ho hlokahala ho lokisa bokaholimo nako le nako
- Li-substrate tsa polasetiki: bophelo bohle ba likhoeli tse 6-12, ho nkeloa sebaka khafetsa
Melemo ea ho nepahala ha ho hokahanya:
- Lisebelisoa tsa khalase: Nolofatsa ho nepahala ha ho hokahanya ka 2-10× ho feta mekhoa e meng
- Lisebelisoa tsa tšepe: Li lekanyelitsoe ke botsitso ba mocheso le ho senyeha ha bokaholimo
- Li-substrate tsa polasetiki: Li lekanyetsoa ke ho thekesela le ho se utloisise tikoloho
Ntlafatso ea Phello:
- Phetiso e phahameng ea optical: lipotoloho tsa ho hokahanya tse potlakileng ka 3-5%
- Ho tsitsa ha mocheso ho betere: Tlhoko e fokotsehileng ea ho leka-lekanya mocheso
- Tlhokomelo e tlase: Nako e fokolang ea ho phomola bakeng sa ho hlophisa bocha
Mohlala oa Palo ea ROI:
Sistimi ea ho hokahanya tlhahiso ea photonics e sebetsana le likopano tse 1,000 ka letsatsi ka nako ea potoloho metsotsoana e 60. Ho sebelisa li-substrate tsa silica tse kopantsoeng ka phetiso e phahameng (ha ho bapisoa le N-BK7) ho fokotsa nako ea potoloho ka 4% ho isa metsotsoana e 57.6, ho eketsa tlhahiso ea letsatsi le letsatsi ho likopano tse 1,043 - keketseho ea tlhahiso ea 4.3% e lekanang le $200,000 selemo le selemo ho $50 ka kopano.
Mekhoa ea Nakong e Tlang: Theknoloji ea Khalase e Hlahang bakeng sa Tekano ea Mahlo
Tšimo ea li-substrate tsa khalase tse nepahetseng e ntse e tsoela pele ho fetoha, e susumetsoa ke litlhoko tse ntseng li eketseha tsa ho nepahala, botsitso le bokhoni ba ho kopanya.
Lisebelisoa tsa Khalase tse Entsoeng ka Boenjiniere
Likhalase tsa CTE tse etselitsoeng uena:
Tlhahiso e tsoetseng pele e nolofalletsa taolo e nepahetseng ea CTE ka ho fetola sebopeho sa khalase:
- ULE® E Lokisitsoeng: Mocheso oa ho tšela lefela oa CTE o ka hlalosoa ho ±5°C
- Likhalase tsa CTE tse nang le Gradient: Gradient ea CTE e entsoeng ka boenjiniere ho tloha holim'a bokaholimo ho ea bohareng
- Phapang ea CTE ea Libaka: Litekanyetso tse fapaneng tsa CTE libakeng tse fapaneng tsa substrate e tšoanang
Kopanyo ea Khalase ea Photonic:
Metswako e mecha ea khalase e nolofalletsa ho kopanngoa ka kotloloho ha mesebetsi ea mahlo:
- Ho kopanngoa ha tataiso ea maqhubu: Ho ngoloa ka ho toba ha tataiso ea maqhubu ka har'a substrate ea khalase
- Likhalase tse nang le doped: Likhalase tse nang le doped ea Erbium kapa tse nang le doped ea mobu o sa tloaelehang bakeng sa mesebetsi e sebetsang
- Likhalase tse sa meleng: Palo e phahameng ea palo e sa meleng bakeng sa phetoho ea maqhubu
Mekhoa e Tsoetseng Pele ea Tlhahiso
Tlhahiso e Eketsehileng ea Khalase:
Khatiso ea khalase ea 3D e nolofalletsa:
- Li-geometri tse rarahaneng li ke ke tsa khoneha ka mokhoa oa setso
- Mekanale e kopantsoeng ea ho pholisa bakeng sa taolo ea mocheso
- Litšenyehelo tse fokotsehileng tsa thepa bakeng sa libopeho tse ikhethileng
Ho Etsa ka ho Sebetsa Hantle:
Mekhoa e mecha ea ho theha e ntlafatsa botsitso:
- Ho bopa khalase ka nepo: Ho nepahala ha sub-micron holim'a libaka tse bonesang
- Ho theoha ka mandrel: Finyella ho kobeha ho laolehileng ka ho qeta bokaholimo ba Ra < 0.5 nm
Li-substrate tsa Khalase tse Bohlale
Li-sensor tse Kenngoeng:
Li-substrate tsa nakong e tlang li ka kenyelletsa:
- Li-sensor tsa mocheso: Tlhokomelo ea mocheso e ajoang
- Litekanyo tsa khatello: Tekanyo ea khatello/phetoho ea nako ea sebele
- Li-sensor tsa boemo: Metrology e kopaneng bakeng sa ho itlhophisa
Tefo e Sebetsang:
Li-substrate tse bohlale li ka nolofalletsa:
- Ho sebetsa ha mocheso: Li-heater tse kopantsoeng bakeng sa taolo e sebetsang ea mocheso
- Ts'ebetso ea Piezoelectric: Phetoho ea boemo ba tekanyo ea Nanometer
- Optics e ikamahanyang le maemo: Tokiso ea setšoantšo sa bokaholimo ka nako ea sebele
Qetello: Melemo ea Leano la Li-substrate tsa Khalase tse Hloahloa
Litlhaloso tse hlano tsa bohlokoa—phetiso ea optical, ho batalatsa ha bokaholimo, katoloso ea mocheso, thepa ea mechini, le botsitso ba lik'hemik'hale—ka kakaretso li hlalosa hore na ke hobane'ng ha li-substrate tsa khalase tse nepahetseng e le thepa e khethiloeng bakeng sa litsamaiso tsa ho hokahanya optical. Leha letsete la pele le ka ba holimo ho feta mekhoa e meng, litšenyehelo tsohle tsa beng, ho nahanoa ka melemo ea ts'ebetso, tlhokomelo e fokotsehileng, le tlhahiso e ntlafetseng, li etsa hore li-substrate tsa khalase e be khetho e ntle ea nako e telele.
Moralo oa Liqeto
Ha o kgetha thepa ya substrate bakeng sa ditsamaiso tsa ho hokahanya mahlasedi a optical, nahana ka:
- Ho nepahala ha ho Lokisa ho Hlokahalang: Ho khetholla litlhoko tsa ho batalla le tsa CTE
- Mefuta ea Wavelength: Litataiso tsa phetiso ea optical
- Maemo a Tikoloho: A susumetsa litlhoko tsa CTE le botsitso ba lik'hemik'hale
- Bophahamo ba Tlhahiso: E ama tlhahlobo ea litšenyehelo le melemo
- Litlhoko tsa Molao: E ka laela lisebelisoa tse itseng bakeng sa setifikeiti
Molemo oa ZHHIMG
Ho ZHHIMG, re utloisisa hore ts'ebetso ea sistimi ea ho hokahanya mahlo e khethoa ke tikoloho eohle ea thepa - ho tloha linthong tse ka tlase ho isa ho lipente ho isa ho lisebelisoa tse hokelang. Bokgoni ba rona bo akaretsa:
Khetho ea Thepa le Mohloli:
- Phihlello ea thepa ea khalase ea boleng bo holimo ho tsoa ho bahlahisi ba ka sehloohong
- Litlhaloso tsa thepa e ikhethileng bakeng sa lits'ebetso tse ikhethang
- Tsamaiso ea ketane ea phepelo bakeng sa boleng bo tsitsitseng
Tlhahiso e Nepahetseng:
- Lisebelisoa tsa ho sila le ho bentša tsa sejoale-joale
- Ho bentša ho laoloang ke khomphutha bakeng sa ho batalla ha λ/20
- Metrology ea ka hare bakeng sa netefatso ea litlhaloso
Boenjiniere bo Ikhethileng:
- Moralo oa substrate bakeng sa lits'ebetso tse ikhethileng
- Litharollo tsa ho hloma le ho lokisa
- Kopanyo ea taolo ea mocheso
Netefaletso ea boleng:
- Tlhahlobo e felletseng le setifikeiti
- Litokomane tsa ho sala morao
- Ho latela maemo a indasteri (ISO, ASTM, MIL-SPEC)
Sebelisana le ZHHIMG ho sebelisa boiphihlelo ba rona ho li-substrate tsa khalase tse nepahetseng bakeng sa litsamaiso tsa hau tsa ho hokahanya mahlo. Hore na o hloka li-substrate tse tloaelehileng tse seng tsa theko e tlase kapa litharollo tse entsoeng ka mokhoa o ikhethileng bakeng sa lits'ebetso tse boima, sehlopha sa rona se ikemiselitse ho tšehetsa litlhoko tsa hau tsa tlhahiso ea ho nepahala.
Ikopanye le sehlopha sa rona sa boenjiniere kajeno ho buisana ka litlhoko tsa hau tsa substrate ea alignment ea optical le ho fumana hore na khetho e nepahetseng ea thepa e ka ntlafatsa ts'ebetso le tlhahiso ea sistimi ea hau joang.
Nako ea poso: Hlakubele-17-2026