晶圓鍵合突破振動(dòng)能量采集極限。鋯鈦酸鉛-硅懸臂梁陣列捕獲人體步行動(dòng)能，轉(zhuǎn)換效率35%。心臟起搏器應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)終生免更換電源，臨床測(cè)試10年功率衰減<3%?？绾４髽虮O(jiān)測(cè)系統(tǒng)自供電節(jié)點(diǎn)覆蓋50公里，預(yù)警結(jié)構(gòu)形變誤差±0.1mm。電磁-壓電混合結(jié)構(gòu)適應(yīng)0.1-200Hz寬頻振動(dòng)，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供無(wú)源感知方案。晶圓鍵合催化光電神經(jīng)形態(tài)計(jì)算。二硫化鉬-氧化鉿異質(zhì)突觸模擬人腦脈沖學(xué)習(xí)，識(shí)別MNIST數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確率99.3%。能效比GPU提升萬(wàn)倍，安防攝像頭實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)危險(xiǎn)行為預(yù)警。存算一體架構(gòu)支持自動(dòng)駕駛實(shí)時(shí)決策，碰撞規(guī)避成功率99.97%。光脈沖調(diào)控權(quán)重特性消除馮諾依曼瓶頸，為類(lèi)腦計(jì)算提供物理載體。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。福建臨時(shí)晶圓鍵合加工平臺(tái)
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(xiàn)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。重慶真空晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室該所針對(duì)不同厚度晶圓，研究鍵合過(guò)程中壓力分布的均勻性調(diào)控方法。
科研團(tuán)隊(duì)在晶圓鍵合的界面表征技術(shù)上不斷完善，利用材料分析平臺(tái)的高分辨率儀器，深入研究鍵合界面的微觀結(jié)構(gòu)與化學(xué)狀態(tài)。通過(guò) X 射線(xiàn)光電子能譜分析，可識(shí)別界面處的元素組成與化學(xué)鍵類(lèi)型，為理解鍵合機(jī)制提供依據(jù)；而透射電子顯微鏡則能觀察到納米級(jí)別的界面缺陷，幫助團(tuán)隊(duì)針對(duì)性地優(yōu)化工藝。在對(duì)深紫外發(fā)光二極管鍵合界面的研究中，這些表征技術(shù)揭示了界面態(tài)對(duì)器件光電性能的影響規(guī)律，為進(jìn)一步提升器件質(zhì)量提供了精細(xì)的改進(jìn)方向，體現(xiàn)了全鏈條科研平臺(tái)在技術(shù)研發(fā)中的支撐作用。
圍繞晶圓鍵合技術(shù)的中試轉(zhuǎn)化，研究所建立了從實(shí)驗(yàn)室工藝到中試生產(chǎn)的過(guò)渡流程，確保技術(shù)參數(shù)在放大過(guò)程中的穩(wěn)定性。在 2 英寸晶圓鍵合技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)逐步探索 6 英寸晶圓的中試工藝，通過(guò)改進(jìn)設(shè)備的承載能力與溫度控制精度，適應(yīng)更大尺寸晶圓的鍵合需求。中試過(guò)程中，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)鍵合良率的變化，分析尺寸放大對(duì)工藝穩(wěn)定性的影響因素，針對(duì)性地調(diào)整參數(shù)設(shè)置。目前，6 英寸晶圓鍵合的中試良率已達(dá)到較高水平，為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了可行的技術(shù)方案，體現(xiàn)了研究所將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的能力。晶圓鍵合為柔性電子器件提供剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印技術(shù)路徑。
研究所將晶圓鍵合技術(shù)與集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的需求相結(jié)合，探索其在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用可能。在與相關(guān)團(tuán)隊(duì)的合作中，科研人員分析鍵合工藝對(duì)芯片互連性能的影響，對(duì)比不同鍵合材料在導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性方面的表現(xiàn)。利用微納加工平臺(tái)的精密布線(xiàn)技術(shù)，可在鍵合后的晶圓上實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的電路連接，為提升集成電路的集成度提供支持。目前，在小尺寸芯片的堆疊鍵合實(shí)驗(yàn)中，已實(shí)現(xiàn)較高的對(duì)準(zhǔn)精度，信號(hào)傳輸效率較傳統(tǒng)封裝方式有一定改善。這些研究為鍵合技術(shù)在集成電路領(lǐng)域的應(yīng)用拓展了思路，也體現(xiàn)了研究所跨領(lǐng)域技術(shù)整合的能力。晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)嗅覺(jué)-神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的仿生多模態(tài)集成。金屬晶圓鍵合加工廠(chǎng)
晶圓鍵合解決全固態(tài)電池多層薄膜界面離子傳導(dǎo)難題。福建臨時(shí)晶圓鍵合加工平臺(tái)
研究所將晶圓鍵合技術(shù)與微納加工工藝相結(jié)合，探索在先進(jìn)半導(dǎo)體器件中的創(chuàng)新應(yīng)用。在微納傳感器的制備研究中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)晶圓鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同功能層的精確疊加，構(gòu)建復(fù)雜的三維器件結(jié)構(gòu)。利用微納加工平臺(tái)的精密光刻與刻蝕設(shè)備，可在鍵合后的晶圓上進(jìn)行精細(xì)圖案加工，確保器件結(jié)構(gòu)的精度要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，鍵合工藝的引入能簡(jiǎn)化多層結(jié)構(gòu)的制備流程，同時(shí)提升層間連接的可靠性。這些研究不僅豐富了微納器件的制備手段，也為晶圓鍵合技術(shù)開(kāi)辟了新的應(yīng)用方向，相關(guān)成果已在學(xué)術(shù)交流中進(jìn)行分享。福建臨時(shí)晶圓鍵合加工平臺(tái)
