該研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的制備相結(jié)合,探索其在微型傳感器與執(zhí)行器中的應(yīng)用。在 MEMS 器件的多層結(jié)構(gòu)制備中,鍵合技術(shù)可實(shí)現(xiàn)不同功能層的精確組裝,提高器件的集成度與性能穩(wěn)定性??蒲袌F(tuán)隊(duì)利用微納加工平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),在鍵合后的晶圓上進(jìn)行精細(xì)的結(jié)構(gòu)加工,制作出具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的 MEMS 器件原型。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,采用鍵合技術(shù)制備的器件在靈敏度與響應(yīng)速度上較傳統(tǒng)方法有一定提升。這些研究為 MEMS 技術(shù)的發(fā)展提供了新的工藝選擇,也拓寬了晶圓鍵合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。晶圓鍵合為環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供可持續(xù)封裝方案。山西陽(yáng)極晶圓鍵合價(jià)格

晶圓鍵合通過(guò)分子力、電場(chǎng)或中間層實(shí)現(xiàn)晶圓長(zhǎng)久連接。硅-硅直接鍵合需表面粗糙度<0.5nm及超潔凈環(huán)境,鍵合能達(dá)2000mJ/m2;陽(yáng)極鍵合利用200-400V電壓使玻璃中鈉離子遷移形成Si-O-Si共價(jià)鍵;共晶鍵合采用金錫合金(熔點(diǎn)280℃)實(shí)現(xiàn)氣密密封。該技術(shù)滿足3D集成、MEMS封裝對(duì)界面熱阻(<0.05K·cm2/W)和密封性(氦漏率<5×10?1?mbar·l/s)的嚴(yán)苛需求。CMOS圖像傳感器制造中,晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)背照式結(jié)構(gòu)。通過(guò)硅-玻璃混合鍵合(對(duì)準(zhǔn)精度<1μm)將光電二極管層轉(zhuǎn)移到讀out電路上方,透光率提升至95%。鍵合界面引入SiO?/Si?N?復(fù)合介質(zhì)層,暗電流降至0.05nA/cm2,量子效率達(dá)85%(波長(zhǎng)550nm),明顯提升弱光成像能力。
佛山陽(yáng)極晶圓鍵合加工平臺(tái)晶圓鍵合推動(dòng)高效水處理微等離子體發(fā)生器的電極結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

該研究所在晶圓鍵合與外延生長(zhǎng)的協(xié)同工藝上進(jìn)行探索,分析兩種工藝的先后順序?qū)Σ牧闲阅艿挠绊?。團(tuán)隊(duì)對(duì)比了先鍵合后外延與先外延后鍵合兩種方案,通過(guò)材料表征平臺(tái)分析外延層的晶體質(zhì)量與界面特性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在特定第三代半導(dǎo)體材料的制備中,先鍵合后外延的方式能更好地控制外延層的缺陷密度,而先外延后鍵合則在工藝靈活性上更具優(yōu)勢(shì)。這些發(fā)現(xiàn)為根據(jù)不同器件需求選擇合適的工藝路線提供了依據(jù),相關(guān)數(shù)據(jù)已應(yīng)用于多個(gè)科研項(xiàng)目中,提升了半導(dǎo)體材料制備的工藝優(yōu)化效率。
晶圓鍵合定義智能嗅覺(jué)新榜樣。64通道MOF傳感陣列識(shí)別1000種氣味,肺病呼氣篩查準(zhǔn)確率98%。石油化工應(yīng)用中預(yù)警硫化氫泄漏,響應(yīng)速度快于傳統(tǒng)探測(cè)器60秒。深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)食品等級(jí)判定,超市損耗率降低32%。自清潔結(jié)構(gòu)消除氣味殘留,為智能家居提供主要感知模塊。晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)核電池安全功能。鋯合金-金剛石屏蔽體輻射泄漏量<1μSv/h,達(dá)到天然本底水平。北極科考站應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)-60℃連續(xù)供電,鋰電池替換周期延長(zhǎng)至15年。深海探測(cè)器"奮斗者"號(hào)搭載運(yùn)行10909米,保障8K視頻實(shí)時(shí)傳輸。模塊化堆疊使功率密度達(dá)500W/L,為月球基地提供主要能源。
晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)聲學(xué)超材料寬頻可調(diào)諧結(jié)構(gòu)制造。

廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所依托其材料外延與微納加工平臺(tái),在晶圓鍵合技術(shù)研究中持續(xù)探索。針對(duì)第三代氮化物半導(dǎo)體材料的特性,科研團(tuán)隊(duì)著重分析不同鍵合溫度對(duì) 2-6 英寸晶圓界面結(jié)合強(qiáng)度的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)壓力參數(shù)與表面預(yù)處理方式,觀察鍵合界面的微觀結(jié)構(gòu)變化,目前已在中試規(guī)模下實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的鍵合效果。研究所利用設(shè)備總值逾億元的科研平臺(tái),結(jié)合材料分析儀器,對(duì)鍵合后的晶圓進(jìn)行界面應(yīng)力測(cè)試,為優(yōu)化工藝提供數(shù)據(jù)支持。在省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目支持下,團(tuán)隊(duì)正嘗試將該技術(shù)與外延生長(zhǎng)工藝結(jié)合,探索提升半導(dǎo)體器件性能的新路徑,相關(guān)研究成果已為后續(xù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。晶圓鍵合提升功率器件散熱性能,突破高溫高流工作瓶頸。湖南玻璃焊料晶圓鍵合加工
晶圓鍵合為射頻前端模組提供高Q值諧振腔體結(jié)構(gòu)。山西陽(yáng)極晶圓鍵合價(jià)格
晶圓鍵合催生太空能源。三結(jié)砷化鎵電池陣通過(guò)輕量化碳化硅框架鍵合,比功率達(dá)3kW/kg。在軌自組裝機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)百米級(jí)電站搭建,月面基地應(yīng)用轉(zhuǎn)換效率38%。獵鷹9號(hào)搭載實(shí)測(cè):1km2光伏毯日發(fā)電量2MW,支撐月球熔巖管洞穴生態(tài)艙全年運(yùn)作。防輻射涂層抵御范艾倫帶高能粒子,設(shè)計(jì)壽命超15年。晶圓鍵合定義虛擬現(xiàn)實(shí)觸覺(jué)新標(biāo)準(zhǔn)。壓電微穹頂陣列鍵合實(shí)現(xiàn)50種材質(zhì)觸感復(fù)現(xiàn),精度較工業(yè)機(jī)器人提升百倍。元宇宙手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)還原組織切除反饋力,行家評(píng)價(jià)真實(shí)感評(píng)分9.9/10。觸覺(jué)手套助力NASA火星任務(wù)預(yù)演,巖石采樣力反饋誤差<0.1N。自適應(yīng)阻抗技術(shù)實(shí)現(xiàn)棉花-鋼鐵連續(xù)漸變,為工業(yè)數(shù)字孿生提供主要交互方案。山西陽(yáng)極晶圓鍵合價(jià)格