Chemical mechanical polishing（CMP） method is used to carry out ultra-precision polishing experiments on silicon carbide wafer. The effects of process parameters such as drop rate, polishing head rotating speed, polishing pressure, polishing time and wafer mounting mode on the surface roughness of wafer are explored, the process parameters are optimized. Finally, atomic-level ultra-smooth silicon carbide wafer with surface roughness less than 0.1nm is obtained.

第三代半导体材料成本居高不下是行业发展痛点.与传统线切割技术相比,激光改质剥离技术具有材料损耗少、加工效率高、晶圆产出多等优势,已成为国际竞相发展的第三代半导体材料加工革命性技术.介绍了第三代半导体晶体激光诱导改质技术的国内外研究现状,重点阐述了改质区裂纹扩展机制研究、像差校正空间整形技术研究和激光诱导改质设备研制方面的内容.

硅基异构集成和三维集成可满足电子系统小型化高密度集成、多功能高性能集成、小体积低成本集成的需求,有望成为下一代集成电路的使能技术,是集成电路领域当前和今后新的研究热点.硅基三维集成微系统可集成化合物半导体、CMOS、MEMS等芯片,充分发挥不同材料、器件和结构的优势,可实现传统组件电路的芯片化、不同节点逻辑集成电路芯片的集成化,从而提升信号处理等电子产品的性价比.梳理了晶圆键合装备的工艺过程、主要厂商及市场需求、我国晶圆键合设备研发现状,并展望了晶圆键合设备的技术发展趋势.

SiC具备优异的物理特性,可显著提升微波射频、电力电子等器件的性能与能效,但高昂的衬底成本影响了SiC的广泛应用.除了长晶速度慢、良率低外,晶体加工也是其价格居高不下的重要原因.激光剥离技术结合激光垂直改质与可控晶体剥离,可实现低损耗、高效率、高质量的SiC晶体加工.介绍了SiC产业瓶颈、技术难点、激光剥离技术原理,并重点总结了激光剥离技术的研究进展.

碲化汞(HgTe)晶体材料由于其优越的光电性能,在大面阵红外探测器领域有着广阔的应用前景.为了获得更适合HgTe单晶制备的温度梯度,本实验提出了一种新型五温区HgTe单晶炉热场结构,并通过对单晶炉内热场的数值模拟计算,得出了不同晶体生长阶段炉体内部的温度分布,获得了相应的温度梯度和热流密度分布,计算出梯度区内温度梯度约4.88℃/cm;同时搭建了五区加热试验平台,经过试验测得梯度区内温度梯度约为4.96℃/cm.

制冷型红外探测器是航天领域广泛应用的重要电子器件,主要由半导体芯片、杜瓦组件、制冷器等部件构成.其中薄壳杜瓦组件用于创造探测器内部的真空隔热环境,从而维持器件的低温工作.薄壳杜瓦组件是通过真空钎焊的方式加工生产的,设计合理的钎焊热场可预防零件形变、提高加工一致性,从而提升器件良率.对于机械强度较差的薄壳类零件,除稳态热场温度分布以外,还需深入研究瞬态温度均匀性.利用有限元仿真技术,以升温过程为例开展钎焊过程温度场演变规律分析;结合仿真与实际测试,实现薄壳类零件钎焊形变＜ 0.05 mm.结果 表明,优化后的真空钎焊设备瞬态温度均匀性满足薄壳类零件的低形变钎焊需求.此外,仿真结果为此类设备的设计及瞬态热场分析提供了依据与参考.

氮化铝(A1N)具备宽禁带、直接带隙、高击穿场强、低导通电阻、高开关速度等优异的材料特性,有望应用于深紫外光电、大功率与高频等器件领域.目前公认最适合A1N单晶量产的方法是物理气相输运(PVT)法,对其生长机制与相关工艺技术的研究已受到广泛关注,但对于设备设计与晶体生长的关系的认识尚不够深刻.介绍了 A1N材料的基本属性、应用前景、单晶生长原理,并重点总结了关于A1N单晶PVT生长设备设计的研究进展.