6G太赫茲通信晶圓鍵合實現(xiàn)天線集成。液晶聚合物-硅熱鍵合構(gòu)建相控陣單元,相位調(diào)控精度達±1.5°??芍貥?gòu)智能超表面實現(xiàn)120°波束掃描,頻譜效率提升5倍??盏赝ㄐ艤y試表明,0.3THz頻段傳輸距離突破10公里,時延<1ms。自修復(fù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)衛(wèi)星在軌熱變形,支持星間激光-太赫茲融合通信。晶圓鍵合開創(chuàng)微型核能安全架構(gòu)。金剛石-鋯合金密封鍵合形成多級輻射屏障,泄漏率<10??Ci/年。心臟起搏器應(yīng)用中,10年持續(xù)供電免除手術(shù)更換。深海探測器"海斗二號"依托該電源下潛至11000米,續(xù)航能力提升至60天。同位素燃料封裝密度提升至5W/cm3,為極地科考站提供全地形能源。晶圓鍵合實現(xiàn)聲學(xué)超材料寬頻可調(diào)諧結(jié)構(gòu)制造。湖南等離子體晶圓鍵合加工廠

晶圓鍵合驅(qū)動磁存儲技術(shù)跨越式發(fā)展。鐵電-磁性隧道結(jié)鍵合實現(xiàn)納秒級極化切換,存儲密度突破100Gb/in2。自旋軌道矩效應(yīng)使寫能耗降至1fJ/bit,為存算一體架構(gòu)鋪路。IBM實測表明,非易失內(nèi)存速度比NAND快千倍,服務(wù)器啟動時間縮短至秒級??馆椛浣Y(jié)構(gòu)滿足航天器應(yīng)用,保障火星探測器十年數(shù)據(jù)完整。晶圓鍵合革新城市噪聲治理。鋁-陶瓷聲學(xué)超表面鍵合實現(xiàn)寬帶吸聲,30-1000Hz頻段降噪深度達35dB。上海地鐵應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示,車廂內(nèi)噪聲壓至55dB,語音清晰度指數(shù)提升0.5。智能調(diào)頻單元實時適應(yīng)列車加減速工況,維護周期延長至5年。自清潔蜂窩結(jié)構(gòu)減少塵染影響,打造安靜地下交通網(wǎng)。湖北熱壓晶圓鍵合實驗室晶圓鍵合為射頻前端模組提供高Q值諧振腔體結(jié)構(gòu)。

研究所利用其作為中國有色金屬學(xué)會寬禁帶半導(dǎo)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(shù)開展交流研討。通過舉辦技術(shù)論壇與專題研討會,分享研究成果與應(yīng)用經(jīng)驗,探討技術(shù)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(gòu)的行家就低溫鍵合技術(shù)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(shù)共享與合作,有助于推動晶圓鍵合技術(shù)的整體進步,也提升了研究所在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力。
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,在晶圓鍵合技術(shù)研究中持續(xù)探索。針對第三代氮化物半導(dǎo)體材料的特性,科研團隊著重分析不同鍵合溫度對 2-6 英寸晶圓界面結(jié)合強度的影響。通過調(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,結(jié)合材料分析儀器,對鍵合后的晶圓進行界面應(yīng)力測試,為優(yōu)化工藝提供數(shù)據(jù)支持。在省級重點項目支持下,團隊正嘗試將該技術(shù)與外延生長工藝結(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)。晶圓鍵合提升單光子雷達的高靈敏度探測器多維集成能力。

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。晶圓鍵合解決核能微型化應(yīng)用的安全防護難題。北京陽極晶圓鍵合工藝
晶圓鍵合推動無創(chuàng)腦血流監(jiān)測芯片的光聲功能協(xié)同集成。湖南等離子體晶圓鍵合加工廠
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。針對氮化鎵與硅材料的鍵合,團隊通過設(shè)計過渡層結(jié)構(gòu),緩解兩種材料熱膨脹系數(shù)差異帶來的界面應(yīng)力。利用材料外延平臺的表征設(shè)備,可觀察過渡層在鍵合過程中的微觀變化,分析其對界面結(jié)合強度的影響??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn),合理的過渡層設(shè)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(fēng)險。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。湖南等離子體晶圓鍵合加工廠