研究所利用人才团队的优势,在晶圆键合技术的基础理论研究上投入力量,探索键合界面的形成机制。通过分子动力学模拟与实验观察相结合的方式,分析原子间作用力在键合过程中的变化规律,建立界面结合强度与工艺参数之间的关联模型。这些基础研究成果有助于更深入地理解键合过程,为工艺优化提供理论指导。在针对氮化物半导体的键合研究中,理论模型预测的温度范围与实验结果基本吻合,验证了理论研究的实际意义。这种基础研究与应用研究相结合的模式,推动了晶圆键合技术的持续进步。晶圆键合提升微型燃料电池的界面质子传导效率。中山等离子体晶圆键合外协

在晶圆键合技术的设备适配性研究中,科研团队分析现有中试设备对不同键合工艺的兼容能力,提出设备改造的合理化建议。针对部分设备在温度均匀性、压力控制精度上的不足,团队与设备研发部门合作,开发了相应的辅助装置,提升了设备对先进键合工艺的支持能力。例如,为某型号键合机加装的温度补偿模块,使晶圆表面的温度偏差控制在更小范围内,提升了键合的均匀性。这些工作不仅改善了现有设备的性能,也为未来键合设备的选型与定制提供了参考,体现了研究所对科研条件建设的重视。中山等离子体晶圆键合外协晶圆键合提升热电制冷器界面传输效率与可靠性。

研究所将晶圆键合技术与深紫外发光二极管(UV-LED)的研发相结合,探索提升器件性能的新途径。深紫外 LED 在消毒、医疗等领域有重要应用,但其芯片散热问题一直影响着器件的稳定性和寿命。科研团队尝试通过晶圆键合技术,将 UV-LED 芯片与高导热衬底结合,改善散热路径。利用器件测试平台,对比键合前后器件的温度分布和光输出功率变化,发现优化后的键合工艺能使器件工作温度有所降低,光衰速率得到一定控制。同时,团队研究不同键合层厚度对紫外光透过率的影响,在保证散热效果的同时减少对光输出的影响。这些研究为深紫外 LED 器件的性能提升提供了切实可行的技术方案,也拓展了晶圆键合技术在特殊光电子器件中的应用。
针对晶圆键合技术中的能耗问题,科研团队开展了节能工艺的研究,探索在保证键合质量的前提下降低能耗的可能。通过优化温度 - 压力曲线,缩短高温保持时间,同时采用更高效的加热方式,在实验中实现了能耗的一定程度降低。对比传统工艺,改进后的方案在键合强度上虽无明显提升,但能耗降低了部分比例,且键合界面的质量稳定性不受影响。这项研究符合半导体产业绿色发展的趋势,为晶圆键合技术的可持续应用提供了思路,也体现了研究所对工艺细节的持续优化精神。晶圆键合为核聚变装置提供极端环境材料监测传感网络。

晶圆键合催生太空能源。三结砷化镓电池阵通过轻量化碳化硅框架键合,比功率达3kW/kg。在轨自组装机器人系统实现百米级电站搭建,月面基地应用转换效率38%。猎鹰9号搭载实测:1km²光伏毯日发电量2MW,支撑月球熔岩管洞穴生态舱全年运作。防辐射涂层抵御范艾伦带高能粒子,设计寿命超15年。晶圆键合定义虚拟现实触觉新标准。压电微穹顶阵列键合实现50种材质触感复现,精度较工业机器人提升百倍。元宇宙手术训练系统还原组织切除反馈力,行家评价真实感评分9.9/10。触觉手套助力NASA火星任务预演,岩石采样力反馈误差<0.1N。自适应阻抗技术实现棉花-钢铁连续渐变,为工业数字孪生提供主要交互方案。晶圆键合革新高效海水淡化膜的纳米选择性通道构建工艺。贵州直接晶圆键合外协
晶圆键合为深空探测提供宇宙尘埃原位捕集与分析一体化芯片。中山等离子体晶圆键合外协
该研究所将晶圆键合技术与微机电系统(MEMS)的制备相结合,探索其在微型传感器与执行器中的应用。在 MEMS 器件的多层结构制备中,键合技术可实现不同功能层的精确组装,提高器件的集成度与性能稳定性。科研团队利用微纳加工平台的优势,在键合后的晶圆上进行精细的结构加工,制作出具有复杂三维结构的 MEMS 器件原型。测试数据显示,采用键合技术制备的器件在灵敏度与响应速度上较传统方法有一定提升。这些研究为 MEMS 技术的发展提供了新的工艺选择,也拓宽了晶圆键合技术的应用领域。中山等离子体晶圆键合外协