四川晶圓級(jí)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。結(jié)合材料分析設(shè)備，探索晶圓鍵合界面污染物對(duì)鍵合效果的影響規(guī)律。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室

研究所利用其作為中國(guó)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。熱壓晶圓鍵合工藝晶圓鍵合解決植入式神經(jīng)界面的柔性-剛性異質(zhì)集成難題。

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(gòu)建三維離子高速公路，界面阻抗降至3Ω·cm2。固態(tài)擴(kuò)散反應(yīng)抑制鋰枝晶生長(zhǎng)，通過150℃熱失控測(cè)試。特斯拉4680電池樣品驗(yàn)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(shí)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(fēng)險(xiǎn)。晶圓鍵合催生AR眼鏡光學(xué)引擎。樹脂-玻璃納米光學(xué)鍵合實(shí)現(xiàn)消色差超透鏡陣列，視場(chǎng)角擴(kuò)大至120°。梯度折射率結(jié)構(gòu)校正色散，MTF@60lp/mm>0.8。微軟HoloLens3采用該技術(shù)，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(bǔ)償，近視用戶裸眼體驗(yàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。真空納米壓印工藝支持百萬級(jí)量產(chǎn)。

科研團(tuán)隊(duì)在晶圓鍵合技術(shù)的低溫化研究方面取得一定進(jìn)展?？紤]到部分半導(dǎo)體材料對(duì)高溫的敏感性，團(tuán)隊(duì)探索在較低溫度下實(shí)現(xiàn)有效鍵合的工藝路徑，通過優(yōu)化表面等離子體處理參數(shù)，增強(qiáng)晶圓表面的活性，減少鍵合所需的溫度條件。在實(shí)驗(yàn)中，利用材料外延平臺(tái)的真空環(huán)境設(shè)備，可有效控制鍵合過程中的氣體殘留，提升界面的結(jié)合效果。目前，低溫鍵合工藝在特定材料組合的晶圓上已展現(xiàn)出應(yīng)用潛力，鍵合強(qiáng)度雖略低于高溫鍵合，但能更好地保護(hù)材料的固有特性。該研究為熱敏性半導(dǎo)體材料的鍵合提供了新的思路，相關(guān)成果已在行業(yè)交流中得到關(guān)注。晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)固態(tài)相變制冷器的多級(jí)熱電結(jié)構(gòu)高效集成。

科研團(tuán)隊(duì)探索晶圓鍵合技術(shù)在柔性半導(dǎo)體器件制備中的應(yīng)用，針對(duì)柔性襯底與半導(dǎo)體晶圓的鍵合需求，開發(fā)了適應(yīng)性的工藝方案?？紤]到柔性材料的力學(xué)特性，團(tuán)隊(duì)采用較低的鍵合壓力與溫度，減少襯底的變形與損傷，同時(shí)通過優(yōu)化表面處理工藝，確保鍵合界面的足夠強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)中，鍵合后的柔性器件展現(xiàn)出一定的彎曲耐受性，電學(xué)性能在多次彎曲后仍能保持相對(duì)穩(wěn)定。這項(xiàng)研究拓展了晶圓鍵合技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，為柔性電子領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的技術(shù)支持，也體現(xiàn)了研究所對(duì)新興技術(shù)方向的積極探索。晶圓鍵合提升功率器件散熱性能，突破高溫高流工作瓶頸。山西硅熔融晶圓鍵合廠商

晶圓鍵合實(shí)現(xiàn)嗅覺-神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的仿生多模態(tài)集成。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室

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。四川晶圓級(jí)晶圓鍵合實(shí)驗(yàn)室