晶圆级Micro-LED芯片检测技术研究进展
摘要：随着微型氮化镓（GaN）发光二极管（LED）制造工艺的不断进步，Micro-LED 显示有望成为新一代显示技术并在近眼显示、大尺寸高清显示器件、柔性屏幕等领域大放异彩。在Micro-LED显示众多技术环节中，晶圆级Micro-LED芯片的检测是实现坏点拦截，提升显示屏良品率、降低整机制造成本的关键环节。针对大数量（百万数量级）、小尺寸（
高速光子晶体面发射激光器研究进展
摘要： 光子晶体面发射激光器（PCSEL）利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光，具有其独特的优势，包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器（VCSEL），PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子，展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理，并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后，文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力，重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔，并提供了相关的研究方向和指导。
超精密晶圆减薄砂轮及减薄磨削装备研究进展
摘要：在芯片制程的后道阶段，通过超精密晶圆减薄工艺可以有效减小芯片封装体积，导通电阻，改善芯片的热扩散效率，提高其电气性能、力学性能。目前的主流工艺通过超细粒度金刚石砂轮和高稳定性超精密减薄设备对晶圆进行减薄，可实现大尺寸晶圆的高精度、高效率、高稳定性无损伤表面加工。重点综述了目前超精密晶圆减薄砂轮的研究进展，在磨料方面综述了机械磨削用硬磨料和化学机械磨削用软磨料的研究现状，包括泡沫化金刚石、金刚石团聚磨料、表面微刃金刚石的制备方法及磨削性能，同时归纳总结了软磨料砂轮的化学机械磨削机理及材料去除模型。在结合剂研究方面，综述了金属、树脂和陶瓷3 种结合剂的优缺点，以及在晶圆减薄砂轮上的应用，重点综述了目前在改善陶瓷结合剂的本征力学强度及与金刚石之间的界面润湿性方面的研究进展。在晶圆减薄超细粒度金刚石砂轮制备方面，由于微纳金刚石的表面能较大，采用传统工艺制备砂轮会导致磨料发生团聚，影响加工质量。在此基础上，总结论述了溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、电泳沉积法、凝胶注模法、结构化砂轮等新型工艺方法在超细粒度砂轮制备方面的应用研究，同时还综述了目前不同的晶圆减薄工艺及超精密减薄设备的研究进展，并指出未来半导体加工工具及装备的发展方向。
用于柔性电子器件的有机/无机薄膜封装技术研究进展
摘要：有机/无机薄膜封装技术被广泛用于有机发光二极管（OLED）、量子点显示及有机光伏等领域，是一种新型的柔性封装技术。综述近年来有机/无机薄膜封装技术的发展趋势，首先概述了传统硬质盖板封装方式与薄膜封装方式的发展及其优缺点。其次，系统地总结了有机/无机薄膜的制备方法，如原子层沉积、等离子体化学气相沉积等，详细阐述了不同制备方法的原理及其应用。再次，讨论了薄膜的微观缺陷、内应力，以及材料界面工程对有机/无机薄膜封装性能的影响，分析总结了有机/无机封装薄膜制备的技术要点，如采用基底表面预处理、引入中性层、调节层间应力等方式获得优质的封装薄膜。最后，探究了有机/无机封装薄膜的内在阻隔机理，提出气体在有机/无机薄膜中的传输方式以努森扩散为主，并总结了提高薄膜封装的策略，即延长气体扩散路径、“主动”引入阻隔基团及薄膜表面改性。提出了未来薄膜封装技术面临的问题，拟为柔性电子器件封装技术的发展提供一定参考。
碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响
摘要：碳化硅（4H-SiC）晶片加工是制备高品质衬底晶圆的关键工艺，衬底晶圆的表面质量直接影响外延薄膜以及后续器件的性能。本研究通过对4H-SiC晶片经线切割、磨削、研磨、抛光等不同加工工序后对应的表面形貌、粗糙度、机械性质和晶体质量的分析，发现晶片加工通过逐步去除线切割引入的表面损伤层，提高了晶片表面质量。4H-SiC晶片C面和Si面机械性质存在各向异性，C面材料韧性相对较差，加工过程中发生脆性断裂的程度更大，导致C面材料去除速率较快，表面形貌和粗糙度相对较差。
纳米铜基柔性导电薄膜制备现状及前景
摘要： 纳米铜基导电薄膜具有高导电、高性价比且易与柔性基材结合等优点，在下一代柔性电子产品领域具有广泛的应用前景。然而，纳米铜基导电薄膜在制备的过程中易被氧化，成为制备高导电纳米铜基导电薄膜的难题。文中从油墨配方、印刷方法、烧结方法等方面系统地介绍了纳米铜基柔性导电薄膜的制造方法，着重介绍了目前抗氧化油墨的设计思路，阐明了目前柔性电子先进微纳连接技术的工艺流程，对比了其优缺点及适用范围，并列举了纳米铜基导电薄膜在下一代柔性电子产品领域的典型应用。在此基础上，对纳米铜柔性导电薄膜制造尚存的主要问题进行了总结，并对其未来发展趋势进行了展望。创新点： (1) 详细概述了铜基柔性导电薄膜的现有制造技术。(2) 指出了铜基柔性导电薄膜制造所面临的挑战。(3) 列举了铜基导电薄膜在柔性电子领域中的典型应用。
先进封装中铜-铜低温键合技术研究进展
摘要： Cu-Cu低温键合技术是先进封装的核心技术，相较于目前主流应用的Sn 基软钎焊工艺，其互连节距更窄、导电导热能力更强、可靠性更优。文中对应用于先进封装领域的Cu-Cu低温键合技术进行了综述，首先从工艺流程、连接机理、性能表征等方面较系统地总结了热压工艺、混合键合工艺实现Cu-Cu低温键合的研究进展与存在问题，进一步地阐述了新型纳米材料烧结工艺在实现低温连接、降低工艺要求方面的优越性，概述了纳米线、纳米多孔骨架、纳米颗粒初步实现可图形化的Cu-Cu低温键合基本原理。结果表明，基于纳米材料烧结连接的基本原理，继续开发出宽工艺冗余、窄节距图形化、优良互连性能的Cu-Cu低温键合技术是未来先进封装的重要发展方向之一。创新点： (1) 系统地总结了热压工艺、混合键合工艺实现Cu-Cu低温键合的研究进展。(2) 阐述了新型纳米材料烧结连接的基本原理、典型方法及工艺优势。
蓝宝石/石墨烯衬底上蓝光LED外延生长及光电性能
摘要：对在蓝宝石/石墨烯衬底上生长 LED（Light-emitting diodes）外延的方法及其对光电性能的改善进行了探 究。研究结果表明，蓝宝石/石墨烯衬底具有更低的位错密度，螺位错和刃位错比传统样品分别减少了15.3%和70.8%。拉曼测试也表明蓝宝石/石墨烯样品受到的压应力小于传统样品。元素分析结果表明，有源区量子阱生长情况较好，In和 Ga元素均匀地分布在量子阱中，未发生相互扩散的情况。光电性能测试结果发现，无论是在工作电流还是饱和电流下，蓝宝石/石墨烯样品的LOP（Light output power）都大于传统样品，工作电流和饱和电流下LOP分别增加了18.4% 和 36.7%，并且效率下降较传统样品有所改善，相较于传统样品效率下降减少了9.9%。从变温测试结果可以得到，蓝宝石/石墨烯样品也表现出较低的热阻、结温和较小的波长偏移，其平均热阻比传统样品低了5.14℃/W。结果表明，在蓝宝石/石墨烯衬底上外延生长的样品对器件的光电性能和散热性能等都有较大的提升。
高性能功率器件封装及其功率循环可靠性研究进展
摘要： 半导体技术的进步使得功率器件面临更高的电压、功率密度和结温，这对功率器件的封装的可靠性提出了更高的要求。如何提高和检测功率器件的可靠性已经成为功率器件发展的重要任务。提升器件封装可靠性主要围绕优化封装结构、改进芯片贴装技术和引线键合技术3个方向研究。功率循环作为最贴近功率器件实际工况的可靠性测试方法，其测试技术、参数监测方法和失效机理得到广泛的研究。对功率器件封装结构、封装技术以及功率循环机理的相关研究进行了综述，总结了近年国内外的提升封装可靠性的方法，并介绍功率循环测试的原理和钎料层、键合线的失效机理，最后对于功率器件封装的未来发展趋势进行了展望。创新点： (1) 从封装结构、芯片贴装和引线键合3 方面讨论了提升功率器件封装可靠性。(2) 总结了功率循环的控制参数、策略、检测参数和失效判据方面的研究。
纳米发电机应用: 新型高压电源技术
摘要：摩擦电纳米发电机(TENG), 作为一种新兴的能量收集技术, 在过去十年中取得了快速进展. 除了微纳能源和自驱动传感等应用, 高电压和低电流的输出特性促进TENGs作为新型高压电源开创了一系列卓有成效的应用.对于TENGs, 实现数百甚至数千伏的电压输出相对容易, 而电流输出可保持在几微安的量级, 这为开发安全的高压应用带来了机遇, 如等离子体激发、流体和颗粒操控、空气净化、杀菌消毒等. 此综述介绍了TENGs产生电压的基本理论, 并总结了将TENGs电压提升至数万伏的策略, 还详细评述了这些高压TENGs(HV-TENGs)在物理、化学和生物领域的应用. 最后, 讨论了TE-TENGs将来可能面临的机遇和挑战.
