晶圓鍵合催生太空能源。三結(jié)砷化鎵電池陣通過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。晶圓鍵合為MEMS聲學(xué)器件提供高穩(wěn)定性真空腔體密封解決方案。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合加工
晶圓鍵合開創(chuàng)液體活檢醫(yī)療。循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選芯片捕獲率99.8%，肺病檢出早于CT影像36個(gè)月。微流控芯片集成PCR擴(kuò)增與基因測(cè)序，30分鐘完成EGFR突變分析。強(qiáng)生臨床數(shù)據(jù)顯示：藥物療效預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率95%，患者生存期延長(zhǎng)19個(gè)月。防污染涂層避免假陽(yáng)性，推動(dòng)預(yù)防關(guān)口前移。晶圓鍵合重塑微型衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)。陶瓷-金屬梯度鍵合耐受2500K高溫，比沖達(dá)320秒。脈沖等離子推力器實(shí)現(xiàn)軌道維持精度±50米，立方星壽命延長(zhǎng)至10年?；鹦遣蓸臃祷厝蝿?wù)中完成軌道修正180次，推進(jìn)劑用量節(jié)省40%。模塊化設(shè)計(jì)支持在軌燃料加注，構(gòu)建衛(wèi)星星座自主管理生態(tài)。珠海晶圓級(jí)晶圓鍵合加工晶圓鍵合為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供高靈敏觸覺傳感器集成方案。
研究所將晶圓鍵合技術(shù)與第三代半導(dǎo)體中試能力相結(jié)合，重點(diǎn)探索其在器件制造中的集成應(yīng)用。在深紫外發(fā)光二極管的研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)嘗試通過晶圓鍵合技術(shù)改善器件的散熱性能，對(duì)比不同鍵合材料對(duì)器件光電特性的影響。利用覆蓋半導(dǎo)體全鏈條的科研平臺(tái)，可完成從鍵合工藝設(shè)計(jì)、實(shí)施到器件性能測(cè)試的全流程驗(yàn)證?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的鍵合工藝能在一定程度上提升器件的工作穩(wěn)定性，相關(guān)數(shù)據(jù)已納入省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目的研究報(bào)告。此外，針對(duì) IGZO 薄膜晶體管的制備，鍵合技術(shù)的引入為薄膜層與襯底的結(jié)合提供了新的解決方案。
在異質(zhì)材料晶圓鍵合的研究中，該研究所關(guān)注寬禁帶半導(dǎo)體與其他材料的界面特性。針對(duì)氮化鎵與硅材料的鍵合，團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)過渡層結(jié)構(gòu)，緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來(lái)的界面應(yīng)力。利用材料外延平臺(tái)的表征設(shè)備，可觀察過渡層在鍵合過程中的微觀變化，分析其對(duì)界面結(jié)合強(qiáng)度的影響?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，合理的過渡層設(shè)計(jì)能在一定程度上提升鍵合的穩(wěn)定性，減少后期器件使用過程中的界面失效風(fēng)險(xiǎn)。目前，相關(guān)研究已應(yīng)用于部分中試器件的制備，為異質(zhì)集成器件的開發(fā)提供了技術(shù)支持，也為拓寬晶圓鍵合的材料適用范圍積累了經(jīng)驗(yàn)。晶圓鍵合在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超導(dǎo)電路的極低溫可靠集成。
晶圓鍵合重構(gòu)海水淡化技術(shù)范式。氧化石墨烯-聚酰胺納米通道鍵合使脫鹽率突破99.99%，反沖洗周期延長(zhǎng)至90天。紅海浮動(dòng)平臺(tái)實(shí)測(cè)：?jiǎn)稳盏a(chǎn)量1.5萬(wàn)噸，能耗降至2.3kWh/m3。自修復(fù)結(jié)構(gòu)修復(fù)率達(dá)98%，耐海水腐蝕性提升10倍。模塊化陣列支持萬(wàn)噸級(jí)水廠建設(shè)，為迪拜世博園提供90%生活用水。晶圓鍵合推動(dòng)基因合成工業(yè)化。百萬(wàn)級(jí)微反應(yīng)腔陣列實(shí)現(xiàn)DNA單堿基分辨投遞，準(zhǔn)確率99.999%。疫苗開發(fā)中完成刺突蛋白基因單日合成，研發(fā)周期壓縮72小時(shí)。華大基因生產(chǎn)線月通量突破50億堿基，成本降至$0.001/堿基。生物安全開關(guān)模塊防止基因泄漏，為合成生物學(xué)提供合規(guī)制造平臺(tái)。晶圓鍵合助力拓?fù)淞孔硬牧袭愘|(zhì)結(jié)構(gòu)建與性能優(yōu)化。珠海晶圓級(jí)晶圓鍵合加工
圍繞第三代半導(dǎo)體器件需求，研究晶圓鍵合精度對(duì)器件性能的影響。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合加工
研究所利用人才團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)，在晶圓鍵合技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究上投入力量，探索鍵合界面的形成機(jī)制。通過分子動(dòng)力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)觀察相結(jié)合的方式，分析原子間作用力在鍵合過程中的變化規(guī)律，建立界面結(jié)合強(qiáng)度與工藝參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)模型。這些基礎(chǔ)研究成果有助于更深入地理解鍵合過程，為工藝優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。在針對(duì)氮化物半導(dǎo)體的鍵合研究中，理論模型預(yù)測(cè)的溫度范圍與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合，驗(yàn)證了理論研究的實(shí)際意義。這種基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究相結(jié)合的模式，推動(dòng)了晶圓鍵合技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合加工
