研究目的
研究通过室温直接晶圆键合将Ga2O3集成在SiC衬底上，以降低Ga2O3器件的自热效应。
研究成果
采用含硅氩离子束的SAB方法，在室温下成功实现了SiC与β-Ga2O3的直接晶圆键合，平均键合能达~2.31 J/m2。界面分析显示室温下存在非晶层及轻微扩散，退火后确认进一步扩散。通过晶圆键合集成Ga2O3与SiC有望未来以低成本降低Ga2O3器件的自热效应。
研究不足
该研究聚焦于室温及473K退火后的键合机制与界面分析。退火过程中界面扩散对器件性能的影响需根据具体应用进一步评估。
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Ga2O3与SiC的室温直接晶圆键合
DOI：10.1016/j.ceramint.2018.11.220
期刊：Ceramics International
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
将具有高热导率的碳化硅（SiC）衬底与氧化镓（Ga?O?）集成，是降低Ga?O?器件自加热效应的可行方案之一。通过采用含硅氩离子束的表面活化键合（SAB）技术，在室温下实现了Ga?O?-SiC的直接晶圆键合，平均键合能达~2.31 J/m2。为探究键合机制，对界面结构和成分进行了分析：界面处存在约2.2 nm非晶态SiC层和约1.8 nm源自表面活化离子束轰击的非晶态β-Ga?O?层。室温下可能已发生轻微界面扩散，这有助于形成强键合。为验证低温扩散并研究器件工作过程中的界面变化，进行了473 K退火处理。退火后界面层收缩约0.5 nm，证实了Ga与Si在界面处的进一步扩散，且非晶态Ga?O?层中氩计数峰位置向SiC方向移动了约0.5 nm。
作者：
Yang Xu，Fengwen Mu，Yinghui Wang，Dapeng Chen，Xin Ou，Tadatomo Suga
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