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采用200纳米GaAsSb位错过滤缓冲层实现硅衬底上InAs/GaSb隧道二极管结构的异质集成
摘要: 通过固态源分子束外延技术,采用200纳米应变GaAs1-ySby位错过滤缓冲层,将InAs/GaSb隧道二极管结构异质集成于硅衬底。X射线分析表明该形变缓冲层近乎完全释放应变,且形成了准晶格匹配的InAs/GaSb异质结构;高分辨透射电镜则揭示了GaSb与InAs外延层间原子级陡峭的异质界面。面内磁输运分析观测到舒布尼科夫-德哈斯振荡,证实存在主导的高迁移率载流子,从而验证了异质结构及界面的高品质。所制备InAs/GaSb隧道二极管的温度依赖性电流-电压特性显示:低偏压下为肖克利-里德-霍尔产生-复合机制,高偏压下则为带间隧穿输运。由于热发射(Ea~0.48 eV)和陷阱辅助隧穿效应,所制隧道二极管的提取电导斜率随温度升高而增大。因此,本工作阐明了在使用GaAs1-ySby位错过滤缓冲层将形变InAs/GaSb隧道二极管异质结构异质集成于硅时,缺陷控制的重要性。
关键词: 位错过滤缓冲层、硅、隧道二极管、InAs/GaSb、异质集成、分子束外延
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用表面活化键合方法在环境空气中对具有光滑金薄膜的晶圆进行室温键合
摘要: 经过氩射频等离子体活化处理后,带有光滑金薄膜(均方根表面粗糙度:<0.5纳米,厚度:<50纳米)的晶圆在室温常压下成功键合。未经任何热处理的室温键合玻璃晶圆展现出足够高的47-70兆帕芯片剪切强度。透射电子显微镜观测证实实现了原子级直接键合。这种表面活化键合方法有望成为未来异质光子集成的实用技术。
关键词: 金-金键合、表面活化键合、室温键合、异质集成
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过转移印刷技术在硅上实现低功耗光互连,用于光隔离器
摘要: 首次展示了通过转印技术在硅晶圆上异质集成的片上光互连。预先制备的薄型(<5微米)、微米级发光二极管(LED)和光电二极管(PD)被转印至硅晶圆,并在其间构建聚合物波导。实验证明在<0.0004立方毫米的紧凑体积内,数据传输总功耗低至1毫瓦,信噪比>250,电流传输比达0.1%。研究表明LED与PD之间的聚合物波导对提升数据传输效率起关键作用,同时实现了双向传输的互易性能。该成果展现出低成本、小尺寸片上光隔离器的应用潜力。
关键词: 光子集成电路、异质集成、光互连
更新于2025-09-10 09:29:36
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用于大规模异质集成电子-光子电路的外延键合与转移工艺
摘要: 本文提出了一种采用CMOS兼容材料与工艺,将III-V族外延材料异质集成至硅衬底以实现电子-光子电路构建的工艺流程。通过商用聚合物在硅载体晶圆上组装化合物半导体晶体管外延结构,并形成可扩展加工的特定图案。对对准的外延结构背面集电极端实施CMOS兼容金属化工艺后,采用金属共晶键合工艺将晶圆级III-V材料阵列转移至独立硅衬底,从而实现在单晶圆上同步制备电子器件与光子器件。通过对外延键合与转移过程进行表征,确保材料对准精度无需额外工装即可维持,且III-V集电极与硅衬底间建立的互连层兼具欧姆接触、热传导路径及机械键合功能,符合后道集成电路(BEOL)工艺要求。以砷化镓基发光晶体管(LET)外延材料为例验证该工艺,证明后续光子器件与系统可集成于该材料中直接电连接嵌入式CMOS电子系统,为新型电子-光子集成电路功能开发提供可能。
关键词: 外延键合、硅衬底晶圆、金属共晶键合、III-V族外延材料、电子-光子电路、异质集成、CMOS兼容
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 德国德累斯顿 (2018.9.18-2018.9.21)] 2018年第七届电子系统集成技术会议(ESTC) - 基于铜的石墨烯纳米片复合材料作为功率电子封装互连材料
摘要: 本研究展示了一种一步电沉积法制备致密铜基石墨烯纳米片(GnPs)纳米复合涂层的技术,实现了GnP的分散共沉积。通过考察阴极电流密度对沉积物表面形貌的影响发现:当沉积电流密度从10 mA/cm2增至40 mA/cm2时,共沉积GnP的横向尺寸逐渐增大,分布密度降低,同时沉积物表面特征逐渐减弱。采用X射线光电子能谱(XPS)结合氩离子溅射技术分析复合涂层亚表层区域的GnP化学状态,结果显示其与原始GnP相当。与未处理的纯铜及纯铜沉积层相比,Cu-GnP复合涂层的方块电阻略高。
关键词: 电力电子系统封装、异质集成、铜电镀、复合电沉积
更新于2025-09-04 15:30:14
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[2018年IEEE第27届电子封装与系统电气性能会议(EPEPS) - 美国加利福尼亚州圣何塞(2018.10.14-2018.10.17)] 2018年IEEE第27届电子封装与系统电气性能会议(EPEPS) - 圆极化晶圆级封装集成天线概念
摘要: 我们验证了集成于57至64GHz工业科学医疗频段圆极化天线的嵌入式晶圆级球栅阵列封装设计概念。为此,我们提出性能要求,并基于电磁全波仿真评估四种不同封装内天线布局的特性,重点关注轴比特性。
关键词: 异质集成、毫米波封装、封装天线
更新于2025-09-04 15:30:14