【国内论文】低成本O₂等离子活化辅助空气中直接键β-Ga₂O₃和硅衬底

        近期，山东大学的研究团队在学术期刊Materials Science in Semiconductor Processing发布了一篇名为Low-cost O₂ plasma activation assisted direct bonding of β-Ga₂O₃ and Si substrates in air（低成本 O₂ 等离子活化辅助空气中直接键合 β-Ga₂O₃ 和硅衬底）的文章。

摘要

        本研究提出了一种新技术，通过在室温下使用 O₂ 等离子体活化直接键合 β-Ga₂O₃ 和 Si 衬底。活化过程使表面具有优异的亲水性和粗糙度。在氮气氛中退火后，测得键合强度为 6.23 MPa，并观察到 Si 衬底的部分断裂。通过 TEM 和 EDS 观察了键合界面。在键合界面上观察到厚度为 100 nm 的扭曲非晶中间层和非晶气泡。此外，Ga、O 和 Si 元素在键合界面处扩散和富集，形成了大约 30 nm 的结节。这种方法绕过了真空处理，为在设备中集成宽带隙半导体材料提供了一种前景广阔的方法。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mssp.2024.108512