研究所將晶圓鍵合技術與微納加工工藝相結合，探索在先進半導體器件中的創(chuàng)新應用。在微納傳感器的制備研究中，團隊通過晶圓鍵合技術實現(xiàn)不同功能層的精確疊加，構建復雜的三維器件結構。利用微納加工平臺的精密光刻與刻蝕設備，可在鍵合后的晶圓上進行精細圖案加工，確保器件結構的精度要求。實驗數(shù)據(jù)顯示，鍵合工藝的引入能簡化多層結構的制備流程，同時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，也為晶圓鍵合技術開辟了新的應用方向，相關成果已在學術交流中進行分享。晶圓鍵合實現(xiàn)POCT設備的多功能微流控芯片全集成方案。吉林等離子體晶圓鍵合實驗室
在晶圓鍵合技術的多材料體系研究中，團隊拓展了研究范圍，涵蓋了從傳統(tǒng)硅材料到第三代半導體材料的多種組合。針對每種材料組合，科研人員都制定了相應的鍵合工藝參數(shù)范圍，并通過實驗驗證其可行性。在氧化物與氮化物的鍵合研究中，發(fā)現(xiàn)適當?shù)谋砻嫜趸幚砟苡行嵘缑娴慕Y合強度；而在金屬與半導體的鍵合中，則需重點控制金屬層的擴散行為。這些研究成果形成了一套較為多維的多材料鍵合技術數(shù)據(jù)庫，為不同領域的半導體器件研發(fā)提供了技術支持，體現(xiàn)了研究所對技術多樣性的追求。貴州玻璃焊料晶圓鍵合加工晶圓鍵合助力空間太陽能電站實現(xiàn)輕量化高功率陣列。
研究所將晶圓鍵合技術與集成電路設計領域的需求相結合，探索其在先進封裝中的應用可能。在與相關團隊的合作中，科研人員分析鍵合工藝對芯片互連性能的影響，對比不同鍵合材料在導電性、導熱性方面的表現(xiàn)。利用微納加工平臺的精密布線技術，可在鍵合后的晶圓上實現(xiàn)更精細的電路連接，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驗中，已實現(xiàn)較高的對準精度，信號傳輸效率較傳統(tǒng)封裝方式有一定改善。這些研究為鍵合技術在集成電路領域的應用拓展了思路，也體現(xiàn)了研究所跨領域技術整合的能力。
全固態(tài)電池晶圓鍵合解除安全魔咒。硫化物電解質(zhì)-電極薄膜鍵合構建三維離子高速公路，界面阻抗降至3Ω·cm2。固態(tài)擴散反應抑制鋰枝晶生長，通過150℃熱失控測試。特斯拉4680電池樣品驗證，循環(huán)壽命超5000次保持率90%，充電速度提升至15分鐘300公里。一體化封裝實現(xiàn)電池包體積能量密度900Wh/L，消除傳統(tǒng)液態(tài)電池泄露風險。晶圓鍵合催生AR眼鏡光學引擎。樹脂-玻璃納米光學鍵合實現(xiàn)消色差超透鏡陣列，視場角擴大至120°。梯度折射率結構校正色散，MTF@60lp/mm>0.8。微軟HoloLens3采用該技術，鏡片厚度減至1mm，光效提升50%。智能調(diào)焦單元支持0.01D精度視力補償，近視用戶裸眼體驗增強現(xiàn)實。真空納米壓印工藝支持百萬級量產(chǎn)。晶圓鍵合提升單光子雷達的高靈敏度探測器多維集成能力。
研究所利用其作為中國有色金屬學會寬禁帶半導體專業(yè)委員會倚靠單位的優(yōu)勢，組織行業(yè)內(nèi)行家圍繞晶圓鍵合技術開展交流研討。通過舉辦技術論壇與專題研討會，分享研究成果與應用經(jīng)驗，探討技術發(fā)展中的共性問題與解決思路。在近期的一次研討中，來自不同機構的行家就低溫鍵合技術的發(fā)展趨勢交換了意見，形成了多項有價值的共識。這些交流活動促進了行業(yè)內(nèi)的技術共享與合作，有助于推動晶圓鍵合技術的整體進步，也提升了研究所在該領域的學術影響力。晶圓鍵合為植入式醫(yī)療電子提供長效生物界面封裝。河北精密晶圓鍵合價錢
晶圓鍵合助力拓撲量子材料異質(zhì)結構建與性能優(yōu)化。吉林等離子體晶圓鍵合實驗室
在異質(zhì)材料晶圓鍵合的研究中，該研究所關注寬禁帶半導體與其他材料的界面特性。針對氮化鎵與硅材料的鍵合，團隊通過設計過渡層結構，緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來的界面應力。利用材料外延平臺的表征設備，可觀察過渡層在鍵合過程中的微觀變化，分析其對界面結合強度的影響。科研人員發(fā)現(xiàn)，合理的過渡層設計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險。目前，相關研究已應用于部分中試器件的制備，為異質(zhì)集成器件的開發(fā)提供了技術支持，也為拓寬晶圓鍵合的材料適用范圍積累了經(jīng)驗。吉林等離子體晶圓鍵合實驗室
