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。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。浙江共晶晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室
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。浙江共晶晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室晶圓鍵合推動(dòng)高效水處理微等離子體發(fā)生器的電極結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
晶圓鍵合賦能紅外成像主要組件升級(jí)。鍺硅異質(zhì)界面光學(xué)匹配層實(shí)現(xiàn)3-14μm寬波段增透，透過率突破理論極限達(dá)99%。真空密封腔體抑制熱噪聲，噪聲等效溫差壓至30mK。在邊境安防系統(tǒng)應(yīng)用中，夜間識(shí)別距離提升至5公里，誤報(bào)率下降85%。自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)適應(yīng)-55℃～125℃極端溫差，保障西北高原無人巡邏裝備全年運(yùn)行。創(chuàng)新吸雜層設(shè)計(jì)延長(zhǎng)探測(cè)器壽命至10年。量子計(jì)算芯片鍵合突破低溫互連瓶頸。超導(dǎo)鋁-硅量子阱低溫冷焊實(shí)現(xiàn)零電阻互聯(lián)，量子態(tài)退相干時(shí)間延長(zhǎng)至200μs。離子束拋光界面使量子比特頻率漂移小于0.01%。谷歌72比特處理器實(shí)測(cè)顯示，雙量子門保真度99.92%，量子體積提升100倍。氦氣循環(huán)冷卻系統(tǒng)與鍵合結(jié)構(gòu)協(xié)同，功耗降低至傳統(tǒng)方案的1/100。模塊化設(shè)計(jì)支持千級(jí)比特?cái)U(kuò)展。
研究所利用其作為中國有色金屬學(xué)會(huì)寬禁帶半導(dǎo)體專業(yè)委員會(huì)倚靠單位的優(yōu)勢(shì)，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(huì)，分享研究成果與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，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(jī)構(gòu)的行家就低溫鍵合技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)交換了意見，形成了多項(xiàng)有價(jià)值的共識(shí)。這些交流活動(dòng)促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)的技術(shù)共享與合作，有助于推動(dòng)晶圓鍵合技術(shù)的整體進(jìn)步，也提升了研究所在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力。晶圓鍵合為光電融合神經(jīng)形態(tài)計(jì)算提供異質(zhì)材料接口解決方案。
研究所利用多平臺(tái)協(xié)同優(yōu)勢(shì)，對(duì)晶圓鍵合后的器件可靠性進(jìn)行多維評(píng)估。在環(huán)境測(cè)試平臺(tái)中，鍵合后的器件需經(jīng)受高低溫循環(huán)、濕度老化等一系列可靠性試驗(yàn)，以檢驗(yàn)界面結(jié)合的長(zhǎng)期穩(wěn)定性?？蒲腥藛T通過監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過程中器件電學(xué)性能的變化，分析鍵合工藝對(duì)器件壽命的影響。在針對(duì) IGZO 薄膜晶體管的測(cè)試中，經(jīng)過優(yōu)化的鍵合工藝使器件在高溫高濕環(huán)境下的性能衰減速率有所降低，顯示出較好的可靠性。這些數(shù)據(jù)不僅驗(yàn)證了鍵合工藝的實(shí)用性，也為進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)提供了方向，體現(xiàn)了研究所對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)把控。晶圓鍵合為射頻前端模組提供高Q值諧振腔體結(jié)構(gòu)。吉林高溫晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室
晶圓鍵合提升熱電制冷器界面?zhèn)鬏斝逝c可靠性。浙江共晶晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室
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(tuán)隊(duì)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(cè)試平臺(tái)，對(duì)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(shí)，團(tuán)隊(duì)研究不同鍵合層厚度對(duì)紫外光透過率的影響，在保證散熱效果的同時(shí)減少對(duì)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(shí)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。浙江共晶晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室
