研究所將晶圓鍵合技術(shù)與深紫外發(fā)光二極管（UV-LED）的研發(fā)相結(jié)合，探索提升器件性能的新途徑。深紫外 LED 在消毒、醫(yī)療等領(lǐng)域有重要應(yīng)用，但其芯片散熱問題一直影響著器件的穩(wěn)定性和壽命?？蒲袌F隊嘗試通過晶圓鍵合技術(shù)，將 UV-LED 芯片與高導(dǎo)熱襯底結(jié)合，改善散熱路徑。利用器件測試平臺，對比鍵合前后器件的溫度分布和光輸出功率變化，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的鍵合工藝能使器件工作溫度有所降低，光衰速率得到一定控制。同時，團隊研究不同鍵合層厚度對紫外光透過率的影響，在保證散熱效果的同時減少對光輸出的影響。這些研究為深紫外 LED 器件的性能提升提供了切實可行的技術(shù)方案，也拓展了晶圓鍵合技術(shù)在特殊光電子器件中的應(yīng)用。晶圓鍵合提升微型推進器在極端溫度下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。珠海金屬晶圓鍵合代工
晶圓鍵合開創(chuàng)量子安全通信硬件新架構(gòu)。磷化銦基量子點與硅波導(dǎo)低溫鍵合生成糾纏光子對，波長精確鎖定1550.12±0.01nm。城市光纖網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)MDI-QKD密鑰生成速率12Mbps（400km），攻擊抵御率100%。密鑰分發(fā)芯片抗物理攻擊能力通過FIPS140-3認(rèn)證，支撐國家電網(wǎng)通信加密。晶圓鍵合推動數(shù)字嗅覺腦機接口實用化。仿嗅球神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片集成64個傳感單元，通過聚吡咯/氧化鋅異質(zhì)鍵合實現(xiàn)氣味分子振動模式識別。帕金森患者臨床顯示：早期嗅功能衰退預(yù)警準(zhǔn)確率98.7%，較傳統(tǒng)診斷提前。神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)改善病情進展速度40%，為神經(jīng)退行性疾病提供新干預(yù)路徑。珠海金屬晶圓鍵合代工晶圓鍵合解決核能微型化應(yīng)用的安全防護難題。
晶圓鍵合通過分子力、電場或中間層實現(xiàn)晶圓長久連接。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2000mJ/m2；陽極鍵合利用200-400V電壓使玻璃中鈉離子遷移形成Si-O-Si共價鍵；共晶鍵合采用金錫合金（熔點280℃）實現(xiàn)氣密密封。該技術(shù)滿足3D集成、MEMS封裝對界面熱阻(<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，晶圓鍵合實現(xiàn)背照式結(jié)構(gòu)。通過硅-玻璃混合鍵合（對準(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85%（波長550nm），明顯提升弱光成像能力。
晶圓鍵合催化智慧醫(yī)療終端進化。血生化檢測芯片整合40項指標(biāo)測量，抽血量降至0.1mL。糖尿病管理方案實現(xiàn)血糖連續(xù)監(jiān)測+胰島素自動調(diào)控，HbA1c控制達標(biāo)率92%。家庭終端檢測精度達醫(yī)院水平，遠程診療響應(yīng)時間<3分鐘。耗材自主替換系統(tǒng)使維護周期延長至半年，重塑基層醫(yī)療體系。晶圓鍵合實現(xiàn)宇宙塵埃分析芯片突破性設(shè)計。通過硅-氮化硅真空鍵合在立方星內(nèi)部構(gòu)建微流控捕集阱，靜電聚焦系統(tǒng)捕獲粒徑0.1-10μm宇宙塵粒。質(zhì)譜分析模塊原位檢測元素豐度，火星探測任務(wù)中成功鑒定橄欖石隕石來源。自密封結(jié)構(gòu)防止樣本逃逸，零重力環(huán)境運行可靠性＞99.9%，為太陽系起源研究提供新范式。晶圓鍵合在3D-IC領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)亞微米級互連與系統(tǒng)級能效優(yōu)化。
在晶圓鍵合技術(shù)的設(shè)備適配性研究中，科研團隊分析現(xiàn)有中試設(shè)備對不同鍵合工藝的兼容能力，提出設(shè)備改造的合理化建議。針對部分設(shè)備在溫度均勻性、壓力控制精度上的不足，團隊與設(shè)備研發(fā)部門合作，開發(fā)了相應(yīng)的輔助裝置，提升了設(shè)備對先進鍵合工藝的支持能力。例如，為某型號鍵合機加裝的溫度補償模塊，使晶圓表面的溫度偏差控制在更小范圍內(nèi)，提升了鍵合的均勻性。這些工作不僅改善了現(xiàn)有設(shè)備的性能，也為未來鍵合設(shè)備的選型與定制提供了參考，體現(xiàn)了研究所對科研條件建設(shè)的重視。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。上海表面活化晶圓鍵合加工工廠
晶圓鍵合實現(xiàn)固態(tài)相變制冷器的多級熱電結(jié)構(gòu)高效集成。珠海金屬晶圓鍵合代工
針對晶圓鍵合過程中的氣泡缺陷問題，科研團隊開展了系統(tǒng)研究，分析氣泡產(chǎn)生的原因與分布規(guī)律。通過高速攝像技術(shù)觀察鍵合過程中氣泡的形成與演變，發(fā)現(xiàn)氣泡的產(chǎn)生與表面粗糙度、壓力分布、氣體殘留等因素相關(guān)?；谶@些發(fā)現(xiàn)，團隊優(yōu)化了鍵合前的表面處理工藝與鍵合過程中的壓力施加方式，在實驗中有效減少了氣泡的數(shù)量與尺寸。在 6 英寸晶圓的鍵合中，氣泡率較之前降低了一定比例，明顯提升了鍵合質(zhì)量的穩(wěn)定性。這項研究解決了晶圓鍵合中的一個常見工藝難題，為提升技術(shù)成熟度做出了貢獻。珠海金屬晶圓鍵合代工
