GB/T 46611-2025 电光调制器用铌酸锂单晶薄膜

　　ICS 31. 030 CCS Q 65

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46611—2025

　　电光调制器用铌酸锂单晶薄膜

　　Lithium niobatesingle-crystalthin film forelectro-opticmodulator

　　2025-10-31发布 2026-05-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46611—2025

　　目 次

　　前言 Ⅴ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 要求 3

　　4. 1 外观质量 3

　　4. 2 薄膜层表面晶向允差 5

　　4. 3 键合偏转角度允差 5

　　4. 4 键合强度 5

　　4. 5 光学均匀性 5

　　4. 6 线性电光系数 5

　　4. 7 单畴化程度 5

　　4. 8 衬底电阻率 5

　　5 检测方法 6

　　5. 1 检测环境 6

　　5. 2 总厚度 6

　　5. 3 总厚度变化 6

　　5. 4 局部厚度变化和局部厚度变化率 6

　　5. 5 边缘区宽度 6

　　5. 6 表面外观质量 6

　　5. 7 17点平均厚度允差和 17点厚度变化 6

　　5. 8 弯曲度 6

　　5. 9 正表面粗糙度 6

　　5. 10 薄膜层表面晶向允差 6

　　5. 11 键合偏转角度允差 6

　　5. 12 键合强度 6

　　5. 13 光学均匀性 7

　　5. 14 线性电光系数 7

　　5. 15 单畴化程度 7

　　5. 16 衬底电阻率 7

　　6 检查与验收规则 7

　　6. 1 检查与验收 7

　　6. 2 检验分类 7

　　Ⅰ

　　GB/T 46611—2025

　　6. 3 检验项 目 7

　　6. 4 批次检验 8

　　6. 5 周期检验 9

　　7 包装 、标签/标志 、储存和运输 9

　　7. 1 包装 9

　　7. 2 标签/标志 10

　　7. 3 储存 10

　　7. 4 运输 10

　　附录 A (规范性) 键合偏转角度的测量方法 11

　　A. 1 测量目的 11

　　A. 2 测量方法 11

　　A. 3 测量环境 11

　　A. 4 测量仪器 11

　　A. 5 测量原理 11

　　A. 6 测量步骤 12

　　A. 7 数据处理 12

　　附录 B (规范性) 光学均匀性的测量方法 13

　　B. 1 测量目的 13

　　B. 2 测量方法 13

　　B. 3 测量环境 13

　　B. 4 测量仪器 13

　　B. 5 测量原理 13

　　B. 6 测量步骤 14

　　B. 7 数据处理 14

　　附录 C (规范性) 线性电光系数的测量方法 15

　　C. 1 测量目的 15

　　C. 2 测量方法 15

　　C. 3 测量环境 15

　　C. 4 测量仪器 15

　　C. 5 测量原理 15

　　C. 6 测量步骤 16

　　C. 7 数据处理 16

　　附录 D (规范性) 单畴化程度的测量方法 17

　　D. 1 测量目的 17

　　D. 2 测量方法 17

　　D. 3 测试环境 17

　　D. 4 测量仪器 17

　　Ⅱ

　　GB/T 46611—2025

　　D. 5 测量原理 17

　　D. 6 测量步骤 17

　　D. 7 数据处理 17

　　Ⅲ

　　GB/T 46611—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国建筑材料联合会提出 。

　　本文件由全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461)归 口 。

　　本文件起草单位 :济南晶正电子科技有限公司 、上海新硅聚合半导体有限公司 、中国科学院半导体研究所 、华中科技大学 、武汉安湃芯研科技有限公司 、中国科学院新疆理化技术研究所 、珠海光库科技股份有限公司 、广州铌奥光电子有限公司 、电子科技大学 、海思光电子有限公司 、武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 、中国科学院微电子研究所 、江西匀晶光电技术有限公司 、兰州大学 、山东大学 、南开大学 、南通南里台科技有限公司 、上海交通大学 、济南量子技术研究院 、中国电子科技集团公司第二十六研究所 、南京南智先进光电集成技术研究院有限公司 、浙江大学 、宁波元芯电子科技有限公司 、北京世维通科技股份有限公司 、天津华慧芯科技集团有限公司 、北京玻色量子科技有限公司 、上海图灵智算量子科技有限公司 、无锡光子芯片联合研究中心 、苏州易缆微半导体技术有限公司 、苏州旭创科技有限公司 、中国电子科技集团公司第五十五研究所 、中国电子科技集团公司第四十四研究所 、天津津航技术物理研究所 、合肥芯智华光子科技有限公司 、北京理工大学 、江苏华兴激光科技有限公司 。

　　本文件主要起草人 :胡文 、梁龙跃 、欧欣 、陈阳 、李明 、王文亭 、孙军强 、夏金松 、孙军 、吉贵军 、蔡鑫伦 、陈开鑫 、陈鑫 、肖希 、黄凯 、李志华 、夏宗仁 、田永辉 、唐供宾 、薄方 、刘丹 、何宇 、王东周 、郑名扬 、丁雨憧 、陈哲明 、冯杰 、严仲 、刘柳 、戴向阳 、李俊慧 、王旭阳 、陈帅 、乔石珺 、战永兴 、方啸天 、魏海 、殷祥 、季梦溪 、钱广 、刘鹏浩 、张洪波 、孙文宝 、华平壤 、徐鹏飞 。

　　Ⅴ

　　GB/T 46611—2025

　　电光调制器用铌酸锂单晶薄膜

　　1 范围

　　本文件规定了电光调制器用铌酸锂单晶薄膜的要求 、检查与检验规则 、包装 、标签/标志 、储存和运输要求 ,描述了检测方法 。

　　本文件适用于铌酸锂薄膜层厚度为 100 nm~ 1 000 nm ,直径为 76. 2 mm、100. 0 mm、150. 0 mm 和200. 0 mm ,X切向的电光调制器用同成分铌酸锂单晶薄膜 ,其他规格的铌酸锂单晶薄膜参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 191—2008 包装储运图示标志

　　GB/T 1185 光学零件表面疵病

　　GB/T 1551 硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法

　　GB/T 2828. 1—2012 计数抽样检验程序 第 1 部分 :按接收质量限(AQL) 检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 6618 硅片厚度和总厚度变化测试方法

　　GB/T 6619 硅片弯曲度测试方法

　　GB/T 14264 半导体材料术语

　　GB/T 20919 电子数显外径千分尺

　　GB/T 25915. 1—2021 洁净室及相关受控环境 第 1部分 :按粒子浓度划分空气洁净度等级

　　GB/T 29505 硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法

　　GB/T 30118 声表面波(SAW)器件用单晶晶片规范与测量方法

　　GB/T 30857 蓝宝石衬底片厚度及厚度变化测试方法

　　GB/T 40279 硅片表面薄膜厚度的测试 光学反射法

　　GB/T 41853 半导体器件 微机电器件 晶圆间键合强度测量

　　3 术语和定义

　　GB/T 14264、GB/T 6619和 GB/T 30118界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3. 1

　　铌酸锂单晶薄膜 lithium niobatesingle-crystalthin film;TFLN

　　在特定衬底上制备的厚度为 100 nm~ 1 000 nm ,化学式为 LiNbO3 的铌酸锂单晶化合物薄膜 。

　　注 : TFLN通常包含依次层叠的铌酸锂单晶薄膜层 、绝缘层 、捕获层和衬底 。其中 ,捕获层可以根据需求选择省略 。

　　其结构如图 1所示 。

　　1

　　GB/T 46611—2025

　　2

　　标引序号说明 :

　　1— 正表面 ;

　　2— 铌酸锂单晶薄膜层 ;

　　3— 键合界面 ;

　　4— 绝缘层(二氧化硅) ;

　　

　　5— 捕获层(多晶硅 ,可以省略) ;

　　6— 衬底(硅 、石英) ;

　　7— 背表面 。

　　图 1 铌酸锂单晶薄膜的结构示意图

　　3.2

　　17点平均厚度 average thicknessof17positions

　　在 TFLN 的 17个特定位置测量的各膜层厚度的平均值 ,17个特定位置的点位分布如图 2所示 。

　　注 : 17个特定位置的选取区域在稳定质量区(FQA) 内 ,测量位置 ①⑨⑩O17位于 FQA边界上 , 除测量位 置 ①外 , 图示其他相邻测量位置之间的距离相等 。

　　标引序号说明 :

　　1— 衬底定向边 ;

　　2— 铌酸锂单晶薄膜层的定向边 ;

　　3— 边缘区 ;

　　4— 稳定质量区(FQA) 。

　　序号 ① ~ 序号O17:代表 17个厚度测量点的位置 。

　　图 2 17个特定位置的点位分布示意图

　　GB/T 46611—2025

　　3.3

　　17点平均厚度允差 average thicknesstoleranceof17positions;TT17

　　在 17个特定位置测量的各膜层平均厚度的允许公差 。

　　3.4

　　17点厚度变化 thicknessvariation of17positions;TV17

　　在 17个特定位置测量的 各 膜 层 厚 度 的 差 异 程 度 , 定 义 为 17个 厚 度 测 量 值 中 最 大 值 与 最 小 值 的差值 。

　　3.5

　　总厚度变化 totalthicknessvariation;TTV

　　TFLN 的最大厚度与最小厚度的偏差 。

　　3.6

　　局部厚度变化 localthicknessvariation;LTV

　　TFLN 中具有特定边长的选定区域所构成矩阵的厚度变化 。

　　3.7

　　局部厚度变化率 percentlocalthicknessvariation;PLTV

　　满足 LTV规定值的选定区域所占有的百分比 。

　　3. 8

　　边缘区 edgearea

　　TFLN边缘无铌酸锂单晶薄膜层的区域 。

　　注 : 其尺度定义为铌酸锂单晶薄膜层边缘与衬底边缘之间的距离 ,称为边缘区宽度 。

　　3.9

　　稳定质量区 fixed quality area;FQA

　　距离 TFLN衬底边缘 5 mm 所确定的 TFLN 内部区域 ,见图 2。

　　3. 10

　　薄膜层表面晶向允差 toleranceofsurfaceorientation

　　铌酸锂单晶薄膜层给定的表面方向与通过 X射线衍射获得的实测方向之间的允许公差 。

　　3. 11

　　键合偏转角度允差 toleranceofbondingdeflection angle

　　TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层的定向边与衬底定向边之间夹角的允许公差 。

　　3. 12

　　空洞 void

　　TFLN 中缺失铌酸锂单晶薄膜层或绝缘层的区域 。

　　3. 13

　　色斑 colourspot

　　铌酸锂单晶薄膜层表面有色差的区域 。

　　4 要求

　　4. 1 外观质量

　　4. 1. 1 TFLN 的尺寸

　　TFLN 的尺寸和允许公差技术要求应符合表 1 的规定 。

　　3

　　GB/T 46611—2025

　　表 1 TFLN 的尺寸和允许公差技术要求

　　序号

　　项 目

　　要求

　　76. 2 mm

　　100. 0 mm

　　150. 0 mm

　　200. 0 mm

　　1

　　衬底直径/mm

　　76. 2

　　100

　　150

　　200

　　2

　　衬底直径允许公差/mm

　　±0. 2

　　±0. 2

　　±0. 2

　　±0. 2

　　3

　　总厚度/μm

　　400

　　525

　　675

　　725

　　4

　　总厚度允许公差/μm

　　±20

　　±20

　　±25

　　±25

　　5

　　总厚度变化/μm

　　<5

　　<5

　　<10

　　<10

　　6

　　局部厚度变化/μm

　　<1. 5

　　<1. 5

　　<1. 5

　　<1. 5

　　7

　　局部厚度变化率

　　>95%

　　>95%

　　>95%

　　>95%

　　8

　　边缘区宽度/mm

　　≤2. 5

　　≤2. 5

　　≤2. 5

　　≤2. 5

　　9

　　弯曲度/μm

　　≤40

　　≤40

　　≤50

　　≤60

　　10

　　正表面粗糙度/nm

　　≤0. 3

　　≤0. 3

　　≤0. 3

　　≤0. 3

　　4. 1.2 TFLN 的各膜层厚度

　　TFLN 的各膜层厚度和允许公差技术要求应符合表 2 的规定 。

　　表 2 TFLN 的各膜层厚度和允许公差技术要求

　　铌酸锂单晶薄膜

　　材质

　　标称厚度(d)

　　nm

　　76. 2 mm

　　100. 0 mm

　　150. 0 mm

　　200. 0 mm

　　TT17

　　nm

　　TV17

　　nm

　　TT17

　　nm

　　TV17

　　nm

　　TT17

　　nm

　　TV17

　　nm

　　TT17

　　nm

　　TV17

　　nm

　　铌酸锂单晶薄膜层

　　LiNbO3

　　100≤d≤1 000

　　±10

　　≤40

　　±10

　　≤40

　　±10

　　≤60

　　±20

　　≤80

　　绝缘层

　　SiO2

　　100

　　±50

　　≤d×

　　2%

　　±50

　　≤d×

　　2%

　　±50

　　≤d×

　　2%

　　±50

　　≤d×

　　2%

　　2 000

　　±100

　　≤d×

　　2%

　　±100

　　≤d×

　　2%

　　±100

　　≤d×

　　2%

　　±100

　　≤d×

　　2%

　　d>4 700

　　±200

　　≤d×

　　5%

　　±200

　　≤d×

　　5%

　　±200

　　≤d×

　　5%

　　±200

　　≤d×

　　5%

　　捕获层 (适用时)

　　多晶硅

　　300≤d≤2 000

　　±100

　　≤d×

　　10%

　　±100

　　≤d×

　　10%

　　±100

　　≤d×

　　10%

　　±100

　　≤d×

　　10%

　　4. 1.3 TFLN 的表面外观质量

　　TFLN 的表面外观质量技术要求应符合表 3 的规定 。

　　4

　　GB/T 46611—2025

　　表 3 TFLN 的表面外观质量技术要求

　　序号

　　项 目

　　要求

　　TFLN衬底直径

　　mm

　　76. 2 mm

　　100. 0 mm

　　150. 0 mm

　　200. 0 mm

　　1

　　正表面

　　空洞

　　Dv≤0. 5 mm

　　不超过 30个

　　不超过 70个

　　不超过 140个

　　不超过 200个

　　0. 5 mm

　　不超过 10个

　　不超过 10个

　　不超过 10个

　　不超过 15个

　　1 mm

　　0个

　　0个

　　不超过 10个

　　不超过 15个

　　Dv>2 mm

　　0个

　　0个

　　0个

　　0个

　　2

　　划痕

　　>1 cm

　　0 条

　　≤1 cm

　　不超过 3 条

　　3

　　表面污染

　　无

　　4

　　色斑

　　无

　　5

　　裂纹

　　无

　　6

　　崩边

　　无

　　7

　　背表面

　　裂纹

　　无

　　8

　　崩边

　　无

　　9

　　背表面处理

　　酸或碱腐蚀 、粗研磨 、镜面抛光等处理或由供需双方协商

　　注 : “Dv”为空洞的长度 。

　　4.2 薄膜层表面晶向允差

　　不大于 0. 3°。

　　4.3 键合偏转角度允差

　　不大于 1°。

　　4.4 键合强度

　　TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层与绝缘层的界面键合强度不小于 10 MPa。

　　4.5 光学均匀性

　　TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层 FQA 内在 632. 8 nm 波长处的光学均匀性 Δn小于 5× 10-4 。

　　4.6 线性电光系数

　　TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层 FQA 内在 1 550 nm 波长处的线性电光系数不小于 25 pm/V。

　　4.7 单畴化程度

　　TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层 FQA 内应完全单畴化 。

　　4. 8 衬底电阻率

　　TFLN 中硅衬底的体电阻率不小于 2 kΩ · cm。

　　5

　　GB/T 46611—2025

　　5 检测方法

　　5. 1 检测环境

　　温度 : (23±5) ℃ ;

　　相对湿度 :不大于 65% ;

　　洁净度 :不低于 GB/T 25915. 1—2021规定的 ISO 7级 。

　　5.2 总厚度

　　按照 GB/T 30857规定的方法 ,测量 TFLN 中心点的厚度 。

　　5.3 总厚度变化

　　按照 GB/T 6618规定的方法测量 。

　　5.4 局部厚度变化和局部厚度变化率

　　按照 GB/T 6618规定的方法测量 。

　　5.5 边缘区宽度

　　用符合 GB/T 20919要求的外径千分尺 ,测量图 2 规定的 ①⑨⑩O174个位置对应的边缘区宽度 ,并取其最大值 。

　　5.6 表面外观质量

　　空洞 、划痕使用光学显微镜的明场模式观察 ,放大倍数为 50倍 。

　　表面污染 、色斑 、裂纹 、崩边在亮度不低于 2 000 lx、色温 3 000 K~ 10 000 K 的环境中 目视 ,按照GB/T 1185规定的方法测量 ,环境照度不大于 200 lx。

　　5.7 17点平均厚度允差和 17点厚度变化

　　按照 GB/T 40279规定的光学反射法测量铌酸锂单晶薄膜层/绝缘层/捕获层的 TT17和 TV17。

　　5. 8 弯曲度

　　按照 GB/T 6619规定的方法测量 。

　　5.9 正表面粗糙度

　　按照 GB/T 29505规定的方法测量 ,测量范围为任意 10 μm×10 μm 的矩形区域 。

　　5. 10 薄膜层表面晶向允差

　　按照 GB/T 30118规定的 X射线衍射法测量 。

　　5. 11 键合偏转角度允差

　　按照附录 A 的方法测量 。

　　5. 12 键合强度

　　按照 GB/T 41853规定的拉力测试法测量 。

　　6

　　GB/T 46611—2025

　　5. 13 光学均匀性

　　按照附录 B 的方法测量 。

　　5. 14 线性电光系数

　　按照附录 C 的方法测量 。

　　5. 15 单畴化程度

　　按照附录 D 的方法测量 。

　　5. 16 衬底电阻率

　　按照 GB/T 1551规定的直排四探针法测量 。

　　6 检查与验收规则

　　6. 1 检查与验收

　　产品应由供方技术(质量)监督部门检验 ,保证产品质量符合本文件和订货单(或合同)的规定 ,并填写产品质量证明书 。

　　需方可对收到产品进行检验 ,若检验结果与本文件或订货单(或合同)的规定不符 ,应在收到产品之日起 1个月内向供方提出 , 由供需双方协商解决 。

　　6.2 检验分类

　　检验分为批次检验和周期检验 。

　　6.3 检验项目

　　除另有规定外 ,应按表 4 的规定进行检验 。

　　表 4 检验项目表

　　序号

　　检验项 目

　　批次检验

　　周期检验

　　技术要求章条号

　　检验方法章条号

　　1

　　总厚度

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 2

　　2

　　总厚度变化

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 3

　　3

　　局部厚度变化和局部厚度变化率

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 4

　　4

　　边缘区宽度

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 5

　　5

　　表面外观质量

　　●

　　●

　　4. 1. 3

　　5. 6

　　6

　　17点平均厚度允差和 17点厚度变化

　　●

　　●

　　4. 1. 2

　　5. 7

　　7

　　弯曲度

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 8

　　8

　　正表面粗糙度

　　●

　　●

　　4. 1. 1

　　5. 9

　　9

　　薄膜层表面晶向允差

　　●

　　●

　　4. 2

　　5. 10

　　10

　　键合偏转角度允差

　　●

　　●

　　4. 3

　　5. 11

　　11

　　键合强度

　　○

　　●

　　4. 4

　　5. 12

　　7

　　GB/T 46611—2025

　　表 4 检验项目表 (续)

　　序号

　　检验项 目

　　批次检验

　　周期检验

　　技术要求章条号

　　检验方法章条号

　　12

　　光学均匀性

　　●

　　●

　　4. 5

　　5. 13

　　13

　　线性电光系数

　　○

　　●

　　4. 6

　　5. 14

　　14

　　单畴化程度

　　○

　　●

　　4. 7

　　5. 15

　　15

　　衬底电阻率

　　●

　　●

　　4. 8

　　5. 16

　　注 :

　　“● ”表示必检项 目 ;“○ ”表示供需双方协商检

　　验项 目 。

　　6.4 批次检验

　　6.4. 1 组批

　　产品应成批提交验收 ,每批应由相同规格的铌酸锂单晶薄膜组成 。

　　6.4.2 检验项目

　　除另有规定外 ,批次检验应按表 4 的规定进行检验 。

　　6.4.3 抽样方案

　　抽样方案见表 5。

　　表 5 批次检验抽样方案

　　序号

　　检验项 目

　　抽样方案

　　1

　　总厚度

　　全检

　　2

　　总厚度变化

　　3

　　局部厚度变化和局部厚度变化率

　　4

　　表面外观质量

　　5

　　17点平均厚度允差和 17点厚度变化

　　6

　　弯曲度

　　7

　　边缘区宽度

　　GB/T 2828. 1—2012 中一般检验水平 Ⅱ 、 AQL为 0. 65、正常检验一次抽样方案

　　8

　　正表面粗糙度

　　9

　　薄膜层表面晶向允差

　　10

　　键合偏转角度允差

　　11

　　键合强度

　　12

　　光学均匀性

　　13

　　线性电光系数

　　14

　　单畴化程度

　　15

　　衬底电阻率

　　8

　　GB/T 46611—2025

　　6.4.4 合格判据

　　全检项目检验结果不合格则判定该片产品不合格 ,抽检项目的接收质量限(AQL)见表 5。

　　若批次检验中任有一项或一项以上检验不合格 ,则该批检验不合格 ,并按 6. 4. 5处理 。

　　6.4.5 不合格处理

　　若表 5 中序号 1~序 号 6 对 应 的 项 目 检 验 不 合 格 , 供 应 方 可 将 该 批 分 选 剔 除 不 合 格 后 再 次 提 交检验 。

　　若表 5 中序号 7~序号 15对应的项目检验不合格 ,供应方可将该批进行全检并分选剔除不合格后再次提交检验 。

　　再次提交批应采用加严检验 ,且与其他批分开 ,并应作复检标志 。

　　若再次提交批仍有项目检验不合格 ,则判定该批检验不合格 。

　　6.4.6 样品处理

　　所有通过批次检验的产品 ,可以按合同或订单交货 。

　　6.5 周期检验

　　6.5. 1 检验项目

　　除另有规定外 ,周期检验应按照表 4 的规定进行检验 ,周期检验每 12个月进行一次 。

　　6.5.2 抽样方案

　　周期检验在已通过批次检验的检验批中随机抽取 2 片进行测试 。

　　6.5.3 合格判据

　　若周期检验中任有一项或一项以上试验不合格 ,则周期检验不合格 。

　　6.5.4 不合格处理

　　如果未通过周期检验 ,供应方应按照下列步骤进行处理 :

　　a) 立即停止产品交货和批次检验 ;

　　b) 查明失效原因 ,在材料 、工艺或其他方面提出纠正措施 ,对采用基本相同的材料和工艺进行制造 、失效模式相同 、能进行纠正的所有产品采取纠正措施 ;

　　c) 完成纠正措施后 ,重新抽取样件进行周期检验 ;

　　d) 周期检验重新检验合格后 ,重新开始批次检验 ,批次检验合格后 ,产品才能交货 ;

　　e) 必要时通知客户 。

　　6.5.5 样品处理

　　经周期检验的样品不应作为合格产品交付 。

　　7 包装、标签/标志、储存和运输

　　7. 1 包装

　　7. 1. 1 通则

　　产品包装避免在运输或储存期间被污染和损坏 。有特殊包装要求的 ,应按供需双方之间的协议执

　　9

　　GB/T 46611—2025

　　行 。 (参考 : 晶片由供应商进行包装 , 以避免在装运或储藏期间被污染和损坏 。有特殊包装要求的 ,应按使用方和供应方之间的协议规定 。)

　　7. 1.2 内包装

　　内包装应符合以下 2项要求 。

　　a) 内包装为专用的洁净片盒 ,再用洁净的塑料袋密封 。另有规定时 , 由供需双方协商确定 。

　　b) 片盒应贴有产品标签 。

　　7. 1.3 外包装

　　内包装放入适用尺寸的外包装箱中 。箱体内空尺寸与内包装外形尺寸匹配 。箱内应放置装箱单 。

　　7.2 标签/标志

　　7.2. 1 内包装标签

　　内包装标签至少包括以下内容 :

　　a) 产品名称 ;

　　b) 产品规格 ;

　　c) 产品数量 ;

　　d) 产品批号 ;

　　e) 检验日期 。

　　7.2.2 外包装标志

　　外包装应按 GB/T 191—2008的规定进行图示标志 ,至少应标明以下内容 :

　　a) 供应商名称 、标识 、地址 、电话 、传真 、网址 、邮箱 ;

　　b) “防潮”“轻放”“易碎”“朝上放置 ”等字样或标志 。

　　7.3 储存

　　产品应存放在洁净 、干燥 、通风和无腐蚀性的环境中 。

　　7.4 运输

　　产品在运输过程中避免挤压 、碰撞 、雨雪的直接淋袭并采取防震 、防潮等措施 。

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　　GB/T 46611—2025

　　附 录 A

　　(规范性)

　　键合偏转角度的测量方法

　　A. 1 测量目的

　　测量 TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层的定向边与衬底定向边之间的夹角 ,定义为键合偏转角度 。

　　A.2 测量方法

　　X射线衍射法 。

　　A.3 测量环境

　　在不低于 GB/T 25915. 1规定的 ISO 7级洁净度的洁净室中进行 ,温度为(23±5) ℃ ,相对湿度不大于 65% 。

　　A.4 测量仪器

　　X射线定向仪 ,测量精度为 30″。

　　A.5 测量原理

　　当布拉格角满足公式(A. 1)的条件时 ,X射线光束将发生衍射 :

　　2dsinθ=nλ …………………………( A. 1 )

　　式中 :

　　d — 晶面间距 ,单位为纳米(nm) ;

　　θ — 布拉格角 ,单位为度(°) ;

　　n — 衍射级数 ;

　　λ —X射线波长 ,单位为纳米(nm) 。

　　X射线源由一束准直光和一块光反射晶片组成 。X射线检测仪设置在与 X 射线源成一定角度的位置 。 当晶体的某特定晶面与入射 X射线之间的夹角等于该晶面的布拉格衍射角时 ,X射线检测仪记录下最大的信号值 ,测角仪则会显示入射 X射线与晶体表面之间的夹角 θ1 ,如图 A. 1所示 ,θ2 为该特定晶面的理论布拉格衍射角 。 当以衬底的定向边为基准时 ,θ1 与θ2 的差值 α 即等于铌酸锂单晶薄膜层的定向边与衬底定向边之间的夹角 , 即键合偏转角度 。

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　　GB/T 46611—2025

　　a) 键合体俯视图

　　b) 键合体剖视图

　　标引序号说明 :

　　1 — 待测晶面 ;

　　2 —X射线源 ;

　　3 — 光阑 ;

　　4 — 入射 X射线 ;

　　5 — 衬底定向边 ;

　　6 — 铌酸锂单晶薄膜的定向边 ;

　　7 —X射线检测仪 ;

　　8 — 铌酸锂单晶薄膜的 目标晶面 ;

　　9 — 铌酸锂单晶薄膜层 ;

　　10— 键合界面 ;

　　11— 衬底 。

　　图 A. 1 X 射线定向仪测量键合偏转角度的测试方法示意图

　　A.6 测量步骤

　　测量步骤包括 :

　　a) 设备开机 、预热之后 ,使用标准品进行设备校准 ;

　　b) 将 X射线源与 X射线检测仪设置在特定的角度位置 ;

　　c) 将待测键合体晶片放置于 X射线定向仪的样品台上 ,通过衬底的定向边进行定位 ;

　　d) 调节晶片表面与入射 X射线之间的夹角 ,使 X射线检测仪的信号值最大 ,记录此时测角仪显示的角度 θ1 。

　　A.7 数据处理

　　计算实际测量角度 θ1 与目标晶面的理论布拉格衍射角 θ2 的差值 , 即为键合偏转角度 α。

　　注意 : 测试铌酸锂单晶薄膜层偏转方向时 ,规定逆时针旋转角度 α 为负值 。

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　　GB/T 46611—2025

　　附 录 B

　　(规范性)

　　光学均匀性的测量方法

　　B. 1 测量目的

　　测量 TFLN 中 铌 酸 锂 单 晶 薄 膜 层 FQA 内 的 折 射 率 最 大 值 与 最 小 值 的 差 值 , 定 义 为 光 学 均 匀性 Δn。

　　B.2 测量方法

　　棱镜耦合法 。

　　B.3 测量环境

　　按 A. 3进行 。

　　B.4 测量仪器

　　棱镜耦合仪 ,测量精度为 0. 000 1。

　　B.5 测量原理

　　棱镜耦合仪的测量原理描述如下 :待测样品通过一个空气作用的耦合探头与棱镜基座接触 ,在样品表面与棱镜之间产生一个空气狭缝 。 当一束激光入射到棱镜上时 ,通常会在棱镜上形成全反射进入光电探测器 。而在某一些特定的入射角度 ,激光光束会从棱镜表面穿过空气狭缝耦合进入样品中 ,使得到达光电探测器的光强度大幅度降低 。

　　如图 B. 1 所 示 , n0 , np , nf , ns 分 别 为 空 气 、棱 镜 、薄 膜 (波 导) 和 衬 底 介 质 的 折 射 率 , 其 中np >nf>ns≥n0 。通过对待测样品施加气压等方式 ,使波导紧紧地贴合在棱镜底面上 , 以保证波导和棱镜之间的空气缝隙足够窄 。 当光以一定角度入射到棱镜上时 ,会在棱镜底面发生全反射 ,这种全反射效应会在空气缝隙中留有倏逝场 。 当空气缝隙足够窄时 ,倏逝场会激发波导中的某种模式 ,从而实现耦合 。

　　标引序号说明 :

　　1— 衬底 ;

　　2— 铌酸锂单晶薄膜层 ;

　　3— 激光器光源 ;

　　4— 棱镜 ;

　　5— 光电探测器 。

　　图 B. 1 棱镜耦合仪的测试原理示意图

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　　GB/T 46611—2025

　　如果满足特定的入射角度θm (定义为入射光线与棱镜底面法线的夹角) ,棱镜中的倏逝场模式与波导的 m 阶模式之间就可以满足公式(B. 1) 的相位匹配条件 ,棱镜中的光就能够被耦合进入到波导中并且激发出 m 阶的波导模式 。

　　np sin …………………………( B. 1 )

　　式中 :

　　np — 棱镜的折射率 ;

　　λ — 入射激光的波长 ,单位为纳米(nm) ;

　　θm — 入射角度 ,单位为度(°) ;

　　βm — 波导模式的传播常数 ,单位为纳米的负一次方(nm-1) 。

　　上式仅存在两个未知量 θm 和 βm , 因而可以通过调节入射角度 θm 来实现对波导各阶模式有效折射率的测量 。

　　B.6 测量步骤

　　测量步骤包括 :

　　a) 设备开机 、初始化 ,打开 632. 8 nm 波长的激光器 ;

　　b) 打开测试软件 ,设置测量参数 ,包括测试类型 、测试激光波长和偏振模式 、棱镜系数等 ;

　　c) 将待测铌酸锂单晶薄膜晶片放置于棱镜耦合仪的样品台上 ,使其正表面与棱镜底面相互平行并紧紧贴合 ;

　　d) 通过调节入射角度θm ,测量波导各阶模式的有效折射率 ,然后借助计算机求解超越方程得到铌酸锂单晶薄膜层的折射率 ;

　　e) 通过旋转待测晶片 ,使光在铌酸锂单晶薄膜层中的传播方向与其光轴方向垂直 , 同时选择 TE偏振模式 ,测得铌酸锂单晶薄膜层的非寻常(Extraordinary,e)光折射率 ne ;

　　f) 按照图 2规定的 5个点位位置 ②⑤⑧O11O16,测量 5个位置的 e光折射率 ,并记录测试数据 。

　　B.7 数据处理

　　根据公式(B. 2)计算得到光学均匀性 Δn:

　　Δn=ne, max - ne, min …………………………( B. 2 )

　　式中 :

　　Δn — 光学均匀性 ;

　　ne, max— 在 5个特定位置测得的 e光折射率的最大值 ;

　　ne, min — 在 5个特定位置测得的 e光折射率的最小值 。

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　　GB/T 46611—2025

　　附 录 C

　　(规范性)

　　线性电光系数的测量方法

　　C. 1 测量目的

　　测量 TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层 FQA 内的线性电光系数 。

　　C.2 测量方法

　　通过测量在铌酸锂单晶薄膜上制作的电光调制器的半波电压 ,计算得到其线性电光系数 。

　　C.3 测量环境

　　按 A. 3进行 。

　　C.4 测量仪器

　　电光调制器测试装置 ,包括 1 550 nm 激光器 、信号发生器 、光电转换器 、示波器等 。

　　C.5 测量原理

　　介质折射率随外加电场大小线性变化的现象称为线性电光效应 。

　　电光效应最主要的用途是电光调制器 ,最常用的电光调制器是基于马赫曾德尔干涉仪(MZI) 原理的强度调制器 ,MZI型电光调制器的工作原理如图 C. 1 所示 :光载波经过一个 3 dB耦合器分成强度相等的两束 ,然后分别进入上下两路调制臂波导中 ,调制信号经过行波电极加载到调制臂波导中的光载波上 ;经过调制的光载波相位发生变化 ,导致两束光载波在第二个 3 dB耦合器处产生相位差 。 当相位差等于 0 或者 2π的整数倍时发生相长干涉 ,此时电光调制器的输出光强度最大 ; 而当相位差等于 π 的奇数倍时发生相消干涉 , 电光调制器的输出光强度最小 。

　　标引符号说明 :

　　Pin — 入射光信号的功率 ;

　　Pout — 出射光信号的功率 ,是相位差 Δφ的函数 ;

　　Δne — 由电光效应引起的非寻常光(e光)折射率的变化量 。

　　图 C. 1 马赫曾德尔干涉仪型电光调制器的光路原理图

　　半波电压是使光载波产生 π 的相位差所需要的电压值 ,在 MZI型电光调制器中对应改变输出光功率从最大值到最小值所需要的驱动电压值 ,如图 C. 2所示 。

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　　GB/T 46611—2025

　　图 C.2 马赫曾德尔干涉仪型电光调制器的半波电压示意图

　　通过测量电光调制器的半波电压 ,根据公式(C. 1)计算得到线性电光系数 γ33 。

　　…………………………( C. 1 )

　　式中 :

　　γ33 — 铌酸锂晶体的线性电光系数 ,单位为皮米每伏特(pm/V) ;

　　λ — 调制光信号的波长 ,单位为纳米(nm) ;

　　g — 电极间距 , 即接地电极与信号电极之间的距离 ,单位为微米(μm) ;

　　Vπ — 半波电压 ,单位为伏特(V) ;

　　neff — 光波导的有效折射率 ;

　　Γ — 电光重叠积分因子 ;

　　L — 调制电极的长度 ,单位为毫米(mm) 。

　　C.6 测量步骤

　　测量步骤包括以下内容 。

　　a) 制作电光调制器 :在待测铌酸锂单晶薄膜晶片上制作 MZI型电光调制器 ,调制器波导的入射端和出射端均进行镜面抛光 , 以提高光信号的端面耦合效率 。

　　b) 测量电光调制器的半波电压 :将波长为 1 550 nm 的光信号耦合到调制器波导中 ,通过导电探针将频率为 100 kHz的三角波电信号施加在调制电极上 ,在波导的出射端通过物镜收集电光调制之后的光信号 ,然后经过光电转换器转换成电信号 ,并最终被示波器监测和记录 。根据示波器记录的调制波形可以获得电光调制器的半波电压 Vπ。

　　c) 测量电光调制器的结构参数 : 利用原子力显微镜测量调制器波导的高度 、顶部宽度和侧壁倾角 , 以及调制电极的宽度 、厚度和电极间距 g 等 ;利用光学显微镜测量调制电极的长度 L。

　　d) 通过仿真得到光波导的有效折射率 neff和电光重叠积分因子 Γ。

　　C.7 数据处理

　　将测量和仿真参数代入公式(C. 1)中 ,计算得到铌酸锂单晶薄膜层的线性电光系数 γ33 。

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　　GB/T 46611—2025

　　附 录 D

　　(规范性)

　　单畴化程度的测量方法

　　D. 1 测量目的

　　测量 TFLN 中铌酸锂单晶薄膜层 FQA 内铁电畴方向的一致性 ,定义为单畴化程度 。

　　D.2 测量方法

　　利用压电力显微镜测量铁电畴的相位 。

　　D.3 测试环境

　　按 A. 3进行 。

　　D.4 测量仪器

　　压电力显微镜 。

　　D.5 测量原理

　　压电力显微镜(PFM)的工作原理是在原子力显微镜(AFM)的接触模式下 ,在导电探针的针尖和样品底部电极之间施加一个交变电场 ,材料会因为逆压电效应而发生周期性膨胀和收缩 ,从而引起悬臂的弯曲 。

　　铁电相铌酸锂晶体的畴方向由锂离子相对于氧平面的位置决定 ,根据晶格结构的方向命名 :将锂离子沿着 +Z方向向氧平面上方偏移的情况称为 “向上极化 ”,将锂离子沿着 -Z方向向氧平面下方偏移的情况称为 “向下极化 ”, 因此在铁电相铌酸锂晶体中存在与光轴(即 Z 轴)平行的 0°畴以及反向平行的180°畴 。通过压电力显微镜的导电探针对铌酸锂晶体表面施加激励电场 ,会由于不同方向的铁电畴的压电响应信号不同而引起不同方向的形变 ,从而实现对铁电畴结构的探测 。

　　D.6 测量步骤

　　测量步骤包括 :

　　a) 设备开机 、初始化 ;

　　b) 打开测试软件 ,设置测量参数 ,包括驱动电压 、频率 、测试范围等 ;

　　c) 将待测铌酸 锂 单 晶 薄 膜 晶 片 放 置 于 压 电 力 显 微 镜 的 样 品 台 上 , 正 表 面 朝 上 , 且 与 探 针 针 尖接触 ;

　　d) 按照图 2规定的 5个点位位置 ②⑤⑧O11O16,测量 5个位置的铁电畴相位 ,每个位置的测试范围为 50 μm×50 μm 的矩形区域 。

　　D.7 数据处理

　　将测得的铁电畴相位信 号 进 行 二 阶 平 整 处 理 , 观 察 每 个 50 μm× 50 μm 的 矩 形 区 域 内 的 相 位 信号 ,如果 5个测量位置内部以及之间的相位信号均一致且无突变 ,则可判定被测铌酸锂单晶薄膜晶片为完全单畴化 。

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