键合方法制备长波长面发射的实验和分析

通过疏水键合方法实现了InGaAsP/InP有源区与GaAs/AlAs DBR的单面和双面键合,并通过SEM,I-V曲线和反射谱、光致发光谱等手段研究了GaAs/InP键合界面的机械、光学和电学性质,良好的界面性质为使用键合技术制备长波长面发射激光器提供了可能性.     

基于硼酸溶液处理的GaAs/InP低温晶片键合技术

提出了一种基于硼酸溶液的GaAs/InP低温晶片键合技术,实现了GaAs/InP基材料间简单、无毒性的高质量、低温(290℃)晶片键合。GaAs/InP键合晶片解理截面的扫描电子显微镜(SEM)图显示,键合界面整齐,没有裂缝和气泡。通过键合过程,InP上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱结构转移到了GaAs基底上。X射线衍射及荧光谱显示,键合后的多量子阱晶体质量未变。二次离子质谱(SIMS)和Raman光谱图显示,GaAs/InP键合晶片的中间层厚度约为17 nm,界面处B元素有较高的浓度,键合晶片的中间层很薄,因此可以得到较好的电学、光学特性。     

GaAs/InP低温晶片键合的研究

将硫脲溶液用于GaAs/InP基材料低温晶片键合的表面处理工艺,实现了GaAs/InP基材料间简单、无毒性的低温(380 ℃)晶片键合.并通过界面形貌,解理后断裂面,键合强度及键合界面I-V特性对键合晶片进行了分析.     

GaAs/InP键合电学性质的研究

III-V族晶片键合技术对于光电器件的制备和实现光电集成有着重要意义,然而,对于键合界面的电学性质仍然研究较少。采用热电子发射理论,基于界面态能级在禁带中连续分布的假设,根据分布函数结合I-V测试曲线可建立键合结构的界面态计算模型。利用该模型对不同条件下键合的InP/GaAs电学性质做了分析比较,通过初始势垒的确定,计算并比较了各种键合条件下GaAs/InP键合时的界面电荷及界面态密度。实验及计算结果表明疏水处理表面550度条件下键合晶片对有更低的表面初始势垒和更少的界面态密度,因而具有更好的I-V特性。     

InP/GaAs材料和器件的直接键合

采用三步法在GaAs衬底上实现InP材料的键合,通过X-射线光电子谱(XPS)对样品键合界面进行化学价态和深度分布分析.结果表明,键合温度小于450℃时,样品界面主要由三维氢键网络组成;大于450℃时界面处发生互扩散,Ⅴ族元素主要在界面处富集,而Ⅲ族元素具有较深的扩散.因此提出界面层以InGaAs、InGaP为主,这种界面化学态的变化对样品的Ⅰ-Ⅴ特性和键合强度都具有实质意义的影响,同时由于异质结带阶的存在,要获得良好的电学性质和强度,键合温度并不是越高越好,而是存在一个最佳温度.最后,在GaAs衬底上成功地键合了InGaAs/InP光电探测器.     

基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合

提出一种新的基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合技术.在360℃的退火温度下,获得了1.2MPa的键合强度.基于这种低温键合技术,可将外延生长在InP衬底上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱(MQW)键合并转移到GaAs衬底上.X射线衍射表明量子阱的结构未受键合过程的影响.光致发光谱分析表明键合后量子阱的晶体质量略有改善.电流电压特性的测试表明n-InP/n-InP的键合界面具有良好的导电特性;在n-InP/n-GaAs 的键合界面存在着电荷势垒,这主要是由于键合界面存在GaAs氧化物薄层所致.     

基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合

提出一种新的基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合技术．在360℃的退火温度下，获得了1.2MPa的键合强度．基于这种低温键合技术，可将外延生长在InP衬底上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱（MQW）键合并转移到GaAs衬底上．X射线衍射表明量子阱的结构未受键合过程的影响．光致发光谱分析表明键合后量子阱的晶体质量略有改善．电流电压特性的测试表明n-InP/n-InP的键合界面具有良好的导电特性；在n-InP/n-GaAs的键合界面存在着电荷势垒，这主要是由于键合界面存在GaAs氧化物薄层所致．     

直接键合四结GaAs太阳电池研究

晶圆直接键合技术由于能将表面洁净的两个晶圆集成到一起,从而可以用来制备晶格失配 III-V族多结太阳电池。为了制备GaInP/GaAs/InGaAsP/InGaAs四结太阳电池,需采用具有低电阻率的GaAs/InP键合界面,从而实现GaInP/GaAs和InGaAsP/InGaA上下两个子电池的电学导通。我们设计并研究了具有不同掺杂元素和掺杂浓度的三种键合界面,并采用IV曲线对其电学性质进行表征。此外,对影响键合界面质量的关键工艺过程进行了研究,主要包括表面清洗技术和键合参数优化,例如键合温度、键合压力和键合时间等。最终制备出的键合四结GaInP/GaAs/InGaAsP/InGaAs太阳电池在AM0条件下效率最高达33.2%。     

Si/InP键合界面的研究

应用疏水处理方法成功实现了Si/InP的键合,然后通过对InP和Si的表面XPS能谱分析得到界面信息,从而了解键合机理.I-V曲线也反应了键合界面的性质,通过450、550℃退火样品的伏安特性可知道,对于InP/Si键合结构而言,退火温度与界面特性应该存在最佳值.     

光路可调的红外透射方法检测键合质量

基于红外透射原理,采用调节光路的冷光源方法搭建了晶片键合界面的质量检测系统。利用该系统可以很好的实现GaAs,InP材料的键合界面检测和刀片分离时的在线监测,同时本文以GaAs基分布布拉格反射镜(DBR)和InP基有源区键合为例,结合红外透视图像和薄膜转移照片分析,对键合表面处理方法进行了优化选择。试验表明该检测系统数据可靠,使用方便,为晶片键合条件及参数优化提供了实用平台。     

Si/Si直接键合界面的FTIR和XPS研究

通过新颖的键合方法实现了Si/Si直接键合.采用傅里叶红外透射谱(FTIR)对Si/Si键合界面进行了研究,结果表明,高温退火样品的界面组分为Si和O,无OH和H网络存在.X射线光电子谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为单质Si和SiOx混合网络,且随着退火温度的升高,界面层Si-Si直接成键的密度也越高.     

Si/Si直接键合界面性质的研究

通过三步直接键合方法实现了 Si/ Si键合。采用 XPS、FTIR、I-V、拉伸强度等手段对 Si/ Si键合结构的界面特性作了深入广泛的研究。研究结果表明 ,高温退火后 ,在键合界面没有 Si-H和 Si-OH网络存在 ,键合界面主要由单质 Si和不定形氧化硅 Si Ox 组成。同时 ,研究还表明 ,I-V特性和键合强度强烈地依赖于退火温度。     

偶联剂处理PZT压电陶瓷效果研究

研究了硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对PZT压电陶瓷的表面处理,通过红外光谱和扫描电镜照片对比了不同偶联剂的处理效果,同时与未经偶联剂处理的陶瓷进行对比。进一步研究了偶联剂处理前、后陶瓷与高分子树脂之间的结合力,经硅烷偶联剂KH-550处理后,陶瓷与高分子树脂间互相浸润、渗透,增加了二者的结合力。     

用于高亮LED的Si键合研究

在Si和外延层之间使用一层薄金属层作为高效反射镜的所谓"镜面衬底",不但有助于提高芯片的出光效率,同时把键合温度降低到300℃以下。利用Au/In合金的方法,来实现用于高亮LED的Si片与AlGaInP四元外延片的键合。实验表明,在温度为250℃时,利用Au/In作为焊料,Si片与AlGaInP四元外延片可以实现比较好的键合,键合面可以达到60%。通过研磨减薄、X-ray测试和扫描电镜(SEM)测试得出键合面的界面特性,通过能谱分析得出键合面的物质分别为AuIn2和AuIn,实验测试得出此时Au的原子数占33.31%,In的原子数占36.64%。     

Transformation of interface states in silicon-on-insulator structures under annealing in hydrogen atmosphere

Changes induced by annealing the spectrum of states on a Si/SiO₂ interface obtained by direct bonding and on a Si(substrate)/〈thermal SiO₂〉 interface in silicon-on-insulator (SOI) structures were investigated by charge-related deep-level transient spectroscopy. The structures were formed by bonding silicon wafers and slicing one of the wafers along a plane weakened by hydrogen implantation. The SOI structures were annealed at 430°C for 15 min in hydrogen, which corresponded to the conventional mode of passivation of the Si/SiO₂-interface states. The passivation of interface states by hydrogen was shown to take place for the Si/〈thermal SiO₂〉 interface, as a result of which the density of traps substantially decreased, and the continuous spectrum of states was replaced by a band of states in the energy range E _c=0.1–0.35 eV within the entire band. For the traps on the bonded Si/SiO₂ interface, the transformation of the centers occurs; namely, a shift of the energy-state band is observed from E _c=0.17–0.36 to 0.08–0.22 eV. The trapping cross section decreases by about an order of magnitude, and the density of traps observed increases slightly.     

认知Wi-Fi 2.0网络：未来智能无线局域网

针对认知Wi-Fi 2.0网络典型的布设场景,总结其特有的信道捆绑等关键技术。提出双层动态频谱接入模型,总结其多样的动态资源共享策略。面向频谱资源的高效利用和经济收益,重点关注多种博弈模型,刻画动态频谱接入和智能策略选择等行为。最后,提出联合频谱的技术特性和经济收益特性的频谱共享策略,并展望该领域的未来研究问题。     

硅/玻璃键合技术在RF-MEMS开关制作中的应用

介绍了一种新的RF-MEMS开关制作工艺,利用静电键合技术将表面微加工工艺与体硅加工工艺结合在一起完成开关上下电极的组合;说明了如何在普通环境下进行图形对准;通过静电力的理论计算和键合试验,分析了铝台阶对硅/玻璃静电键合的影响,得出铝台阶厚度低于100nm时键合效果较好;对有无铝台阶时的静电键合电流特性进行比较,分析了硅/玻璃界面电荷分布及其运动情况,为RF-MEMS开关的设计与制作提供了有意义的参考。     

(NH4)2Sx-treated InP(100) surfaces studied by soft x-ray photoelectron spectroscopy

The sulfur chemical bonding state on (NH₄)₂S_x-treated InP(100) surfaces has been studied by S 1s core-level photoelectron measurements using synchrotron radiation soft x-rays. The change in the sulfur chemical bonding states caused by rinsing with water and annealing in vacuum after the (NH₄)₂S_x-treatment was observed clearly in the S 1s spectra. Four kinds of sulfur bonding states were resolved in the S 1s spectrum of the as-treated surface. Only one sulfur bonding state was detected on the surfaces with and without the water rinse after annealing, indicating that the InP surfaces were terminated by the S-In bond. The effect of rinsing the (NH_j4)₂S_x-treated InP surface is discussed by comparison with the (NH₄)₂S_x-treated GaAs surface.     

GaAs/Si晶圆片键合偏差及影响因素研究

针对化合物半导体与Si基晶圆异质集成中的热失配问题,利用有限元分析方法开展GaAs半导体与Si晶片键合匹配偏差及影响因素研究,建立了101.6 mm(4英寸)GaAs/Si晶圆片键合匹配偏差评估的三维仿真模型,研究了不同键合结构和工艺对GaAs/Si晶圆级键合匹配的影响,系统分析了键合温度、键合压力、键合介质厚度及摩擦...