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美海军授予SMI公司电光相位调制器合同，通过研发制造特定材料满足军用高精度惯导系统需求

时间：2018-06-05 11:33来源：大国重器

摘要：美国结构材料工业公司（SMI）已获得美国海军小企业创新计划（SBIR）的第一阶段研究合同，将开发电光相位调制器，以增强海军导航系统性能。

美国结构材料工业公司（SMI）已获得美国海军小企业创新计划（SBIR）的第一阶段研究合同，将开发电光相位调制器，以增强海军导航系统性能。
 
项目周期及合作方
项目为期六个月，SMI公司将与美国密歇根理工大学合作，通过提高精度、能耗和寿命来推进电光相位调制器技术。
 
项目内容
两家单位将使用金属有机气相沉积（MOCVD）工艺开发和制造特定材料，以生长电光相位调制器结构以及展示所用材料的性能优势。
 
研发的主要材料重点将是铌酸锂（LiNbO3）。项目负责人、SMI公司研究科学家Nick M. Sbrockey表示：“铌酸锂具有很高的电光系数，在可见光和近红外区具有出色的透明度，这使其成为电光器件开发的最佳材料。由于结构制造的限制阻碍了技术创新，铌酸锂器件的使用严重不足。SMI公司与密歇根理工大学将通过借鉴现有技术和利用内部资源，在第一阶段工作中提升铌酸锂材料的结构性能”。
 
第一阶段工作将使用SMI工厂里的一个MOCVD反应器来生长氧化物材料，这种特殊的MOCVD反应器能够在氧化环境中运行高达900℃的温度。SMI员工在MOCVD系统以及铌酸锂材料方面拥有丰富的经验。SMI公司已经在多种衬底上开发了用于铌酸锂薄膜的MOCVD工艺，例如铌酸锂和氧化铝（蓝宝石）衬底等。铌酸锂薄膜的生长厚度为3.0μm。
 
Sbrockey解释，MOCVD工艺将能够很好地控制薄膜的均匀性、成分和掺杂剂浓度，这将有助于使调制器更加精确。
 
 
图为SMI公司制造用于氧化物薄膜材料生长的MOCVD反应器的示例
 
 
图为SMI公司使用MOCVD工艺生长掺杂铌酸锂的示例
 
项目经验
SMI公司总裁兼首席执行官Gary S. Tompa进一步补充道：“SMI期待与密歇根理工大学的合作，以满足美国海军在诸如弹道导弹潜艇等战区应用中高精度惯性导航系统的需求，很高兴美国海军已经认识到SMI公司的氧化物薄膜材料的开发能力以及这些材料在国防领域的适用性，我们将基于以前开发先进电光薄膜材料的成功经验，并将工艺技术用于海军导航系统用电光相位调制器的开发和制造”。
 
在过去，SMI一直在研究多个铌酸锂研究项目，例如2003～2004年为美国空军研发“基于外延铌酸锂薄膜的芯片级光子晶体光学网络”项目，2002～2003年为美国导弹防御局研发“用于铌酸锂薄膜波导调制器和光开关的MOCVD系统”项目等。
 
关于SMI公司
SMI公司在承担SBIR/STTR计划方面有着悠久历史，一直致力于氧化镓（除了其他氧化物外）、过渡金属二硫属化物（TMD）、铝镓氮（AlGaN）、铟镓氮（InGaN）、氮化硼（BN）、石墨烯、碳纳米管、纳米线、化合物半导体，氧化物、电介质、铁电体、相变硫属化合物、燃料电池材料、薄膜电池、金属等各种项目，以及使用内部工具在各种衬底上生长材料。SMI拥有超过60套MOCVD工具以及10套MOCVD和原子层沉积（ALD）工艺演示工具。SMI是薄膜研究和MOCVD、等离子体增强化学的气相沉积（PECVD）、ALD沉积系统开发的领先供应商，用于电子，光学和电光器件制造等应用。
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