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本发明属于半导体工艺技术领域，具体涉及一种基于金属粘接层的氧化镓与金刚石的晶片及其键合方法，其键合方法包括以下步骤：对氧化镓和金刚石表面进行抛光；对抛光后的氧化镓键合面和金刚石键合面进行氩等离子体处理；在经氩等离子体处理后的氧化镓和金刚石表面分别溅射底层金属薄膜，之后再溅射键合层金属薄膜，底层和键合层金属薄膜为键合粘接层；对于沉积的金属纳米粘接层，先进行氧化镓和金刚石的第一次键合，之后再进行第二次键合，得到金刚石基氧化镓晶片。本发明的键合方法工艺流程简单，对晶片表面粗糙度和键合环境要求也较低，即便是在室温大气环境下，仍可以获得非常高的键合强度，且对实验室要求较低。

针对现有技术中GaO晶片与金刚石衬底结合受限的问题，本发明提供一种基于金属粘接层的氧化镓与金刚石的晶片及其键合方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于金属粘接层的氧化镓与金刚石的晶片键合方法，包含如下步骤：1)对GaO晶片的键合面和金刚石衬底的键合面进行抛光；2)清洗GaO晶片和金刚石衬底；3)对GaO晶片的键合面和金刚石衬底的键合面进行氩等离子体处理，在GaO晶片的键合面上形成非晶GaO层，在金刚石衬底的键合面上形成非晶C层；4)在非晶GaO层和非晶C层上分别溅射纳米粘接层；5)将非晶GaO层和非晶C层以溅射纳米粘结层互相对中，进行GaO晶片与金刚石衬底的第一次键合，获得半成品晶片；

氧化镓(GaO)材料具有大的禁带宽度(4.9eV)、高的击穿场强(8MV/cm)和高的电子饱和速度(2.4×107

cm/s)等特点，得益于这些优异的优点，以GaO为基础材料的功率器件具有更高的击穿电压与更低的导通电阻，从而拥有更低的导通损耗和更高的功率转换效率，在功率电子器件方面具有极大的应用潜力，研究表明，相较于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)所制成的产品，以GaO材料制作的功率器件，更加耐热且高效、成本更低、应用范围更广，因此，GaO有望替代SiC和GaN成为新一代半导体材料的代表。

然而，GaO的迁移率(300cm2

/V·s)和热导率(27W/m·K)低，不及SiC和GaN，受到自热效应影响，导致器件性能下降，散热能力不足是GaO器件的一大弊端，通过将GaO材料制备在高热导率的金刚石衬底上，可改善器件的散热性能，从而充分发挥其性能优势。

现有技术中是在金刚石衬底上异质外延GaO薄膜，由于GaO和金刚石衬底之间存在大的热失配和晶格失配，导致外延生长的GaO材料晶体质量较差，无法满足制备高性能器件的要求。

咸阳职业技术学院创始于1937年，2004年经陕西省人民政府批准，教育部备案，由原陕西省乾县师范学校、彬县师范学校、仪祉农业学校和咸阳市体育运动学校、卫生学校、技工学校等6所学校合并而成，是咸阳市人民政府直属的唯一一所全日制公办普通高等学校。学院为省级示范高职院校、省级“双高计划”建设单位、全国文明单位、全国绿化模范单位、国家节约型公共机构示范单位和中国特色“双高计划”高水平专业群建设单位。全日制在校学生20000多名。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供一种基于金属粘接层的氧化镓与金刚石的半导体晶片键合方法，该方法基于金属纳米粘接层，在大气压环境和室温条件下，实现了GaO晶片与金刚石衬底的高质量键合，能够制备具有GaO层/非晶GaO层/金属纳米粘接层/非晶C层/金刚石衬底结构的金刚石基GaO晶片，可应用于半导体功率器件制备领域。

本发明一种基于金属粘接层的氧化镓与金刚石的半导体晶片键合方法，首先将GaO晶片和金刚石衬底分别制备，然后利用键合技术将GaO和金刚石衬底键合到一起，从而实现半导体材料的异质集成。相比于湿法键合、阳极键合和表面活化键合，基于金属粘接层键合技术得益于纳米金属薄膜，工艺流程简单，对晶片表面粗糙度和键合环境要求也较低，即便是在室温大气环境下，仍可以获得非常高的键合强度，且对实验室要求较低。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，希望具备此项技术研发的技术方，能够承接此项目。