光電集成中異質(zhì)兼容的晶片鍵合技術(shù)及納米線生長技術(shù)研究.pdf

1、21世紀(jì)的信息技術(shù)將是以信息功能材料為基礎(chǔ)的微電子、光電子和光子技術(shù)融合的高技術(shù)。發(fā)展光集成技術(shù)或光電集成技術(shù)，研制低成本、高性能的光電信息器件將變得尤為重要。光電集成中的各系材料都有其獨特的物理特性。為了綜合利用各系材料的不同特性，必須發(fā)展異質(zhì)光電集成。本文針對解決異質(zhì)光電集成中材料晶格失配，材料熱膨脹系數(shù)不同這兩大難題的關(guān)鍵技術(shù)一低溫晶片鍵合技術(shù)、納米線生長技術(shù)進行了實踐與研究。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴深入學(xué)習(xí)了鍵合技術(shù)的基

2、本原理，低溫鍵合的方法尤其是InP/Si，GaAs/Si的鍵合方法，以及鍵合技術(shù)的主要應(yīng)用。
　　 ⑵對晶片鍵合過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力進行了分析，推斷出降低退火溫度（即低溫鍵合）是減少熱應(yīng)力對鍵合影響的最有效的方法。
　　 ⑶與人合作在實驗中通過硼化物表面處理，成功實現(xiàn)了InP/Si晶片間簡單、無毒性的低溫鍵合（退火溫度為270℃）。鍵合界面具有很好的形貌特征。通過測試Ⅰ-Ⅴ曲線說明鍵合界面具有很好的電學(xué)特性。利用SIMS測

3、得鍵合晶片的SiO2中間層厚度約為21.56nm，結(jié)合XPS測試，證實了硼酸溶液處理后的晶片表面由P、O、As、B、Si這五種元素之間通過架橋氧的結(jié)合為主（SiO2-B203-P20X），從而保證了在低溫下實現(xiàn)高鍵合強度。
　　 ⑷深入學(xué)習(xí)了Ⅲ-Ⅴ族納米線的生長技術(shù)，分析了各種生長條件對生長過程的影響。
　　 ⑸與人合作在實驗中通過氣液固（VLS）法成功的在InP襯底上生成了InP納米線，并在理論上對產(chǎn)生各種InP納米線