全国体育场馆 广告

日本大阪市立大学Jianbo LIANG:通过表面激活键在室温下直接结合金刚石和硅

2018-11-02
[摘要]  以金刚石、氧化镓、氮化铝、氮化硼等为代表的超宽禁带半导体材料的研究和应用,近年来不断获得技术的突破。超宽带半导体材料具有更高的禁带宽度、热导率以及材料稳定性,在新一代深紫外光电器件、高压大功率电力电子器件等意义重大的应用领域具有显著的优势和巨大的发展潜力。本分会着重研讨超宽禁带半导体材料的制备、工艺技术、关键设备及半导体器件应用,旨在搭建产业、学术、资本的高质量交流平台,共同探讨超宽禁带半导体

  以金刚石、氧化镓、氮化铝、氮化硼等为代表的超宽禁带半导体材料的研究和应用,近年来不断获得技术的突破。超宽带半导体材料具有更高的禁带宽度、热导率以及材料稳定性,在新一代深紫外光电器件、高压大功率电力电子器件等意义重大的应用领域具有显著的优势和巨大的发展潜力。本分会着重研讨超宽禁带半导体材料的制备、工艺技术、关键设备及半导体器件应用,旨在搭建产业、学术、资本的高质量交流平台,共同探讨超宽禁带半导体材料及器件应用发展的新技术、新趋势,积极推动我国超宽禁带半导体材料和器件应用的发展。

  2018年10月23-25日,第十五届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2018)暨2018国际第三代半导体论坛(IFWS 2018)在深圳会展中心举行。其中,24日下午,由江苏南大光电材料股份有限公司、江苏博睿光电有限公司和北京康美特科技股份有限公司协办支持的“超宽禁带半导体技术”分会,在中国科学院微电子研究所研究员、 中国科学院大学微电子学院的副院长龙世兵的主持下成功举行。

  

  会上,来自日本大阪市立大学Dr. Jianbo LIANG分享了《通过表面激活键在室温下直接结合金刚石和硅》主题报告。

  他介绍到,金刚石有望成为高功率高频电子器件的下一代半导体材料的最佳候选材料。然而,与硅相比,钻石的成本是非常昂贵的。如果可以将单晶金刚石与大面积硅衬底相结合,则可以使用大规模集成硅(Si)工艺设备来制造金刚石衬底的功率器件。金刚石器件与同一衬底上多种功能的硅大规模集成电路结合对发展电子应用具有重要意义。报告中介绍,利用表面活化键合(SAB)制备了室温下的金刚石/Si键合界面,并利用透射电镜(TEM)研究了键合界面的结构。

  通过SAB手段在高压和高温(HPHT)下在一个尺寸为15毫米×25毫米×0.53毫米的n-Si(100)衬底上合成尺寸为4毫米×4毫米×0.55毫米的type-Ib(100)单晶钻石。在焊接之前,用化学-机械平面化(CMP)对金刚石片表面进行抛光。用原子力显微镜(AFM)分别测量了金刚石表面和硅表面的平均粗糙度(Ra)为0.32 nm和0.25 nm。

  金刚石/Si结合界面的横截面TEM图像如图1所示。在界面处形成了厚度约为20nm的过渡层,该过渡层由于没有晶格条纹,与相邻的硅、金刚石晶体相不同,应该是无定形层。更重要的是,界面没有出现裂缝等结构缺陷。结果表明,硅与金刚石之间存在牢固的粘结,SAB制备的金刚石/硅结合界面适用于金刚石基器件与硅大规模集成电路的结合。


凡本网注明“来源:城市光网”的所有作品,版权均属于城市光网,转载请注明。

凡注明为其它来源的信息,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点及对其真实性负责。

相关阅读

网友评论条评论0

发布评论
最热评论
还没有评论,快来抢沙发吧!

扫码分享到微信