近日，中科院微電子研究所高頻高壓中心劉新宇研究員團隊與日本東京大學(xué)鹽見淳一郎團隊合作，在氮化鎵（GaN）—金剛石晶圓鍵合技術(shù)領(lǐng)域取得了新進展。
       中科院微電子研究所消息稱，該項研究創(chuàng)新地使用了表面活化鍵合法（SAB），以納米非晶硅為介質(zhì)在室溫下達成了氮化鎵—金剛石鍵合，系統(tǒng)揭示了退火中鍵合結(jié)構(gòu)的界面行為及其影響熱導(dǎo)和熱應(yīng)力的機理，發(fā)現(xiàn)了納米非晶硅層在退火中再結(jié)晶從而降低界面熱阻的現(xiàn)象，展現(xiàn)了該鍵合技術(shù)在熱導(dǎo)、熱應(yīng)力控制及可靠性方面的明顯優(yōu)勢。

       研究發(fā)現(xiàn)，雖然較薄納米非晶硅層在室溫鍵合后有較低熱阻，但由于高溫退火對非晶層的消除，以及不同厚度非晶硅層在元素偏聚、結(jié)晶度和內(nèi)應(yīng)力上的差異，高溫退火后，較厚的非晶硅層反而具有更低的熱阻。此外，拉曼光譜檢測顯示，退火前后金剛石襯底上GaN層的熱應(yīng)力分別低于30 MPa及230 MPa。
       研究以《A Novel Strategy for GaN-on-Diamond Device with a High Thermal Boundary Conductance》為題發(fā)表在《Journal of Alloys and Compounds》。研究得到國家自然科學(xué)基金重大儀器項目/重點項目等資助。