基于硼酸溶液处理的GaAs/InP低温晶片键合技术  

Low temperature GaAs/InP wafer bonding based on boric acid treatment

作　　者：宋海兰[1] 黄辉[1] 王文娟[1] 黄永清[1] 任晓敏[1] 

机构地区：[1]北京邮电大学,信息光子学与光通信教育部重点实验室,北京100876

出　　处：《光电子．激光》2010年第10期1511-1514,共4页Journal of Optoelectronics·Laser

基　　金：国家重点基础研究发展计划“973”资助项目(2010CB327600);国家高技术发展研究计划项目“863”资助项目(2006AA03Z416,2007AA03Z418,2009AA03Z405,2009AA03Z417);北京市教育委员会共建资助项目(XK100130637);北京市“科技新星计划”资助项目(2006A46);国际科技合作重点项目计划资助项目(2006DFB11110);高等学校学科创新引智计划资助项目(B07005);教育部“长江学者和创新团队发展计划”资助项目(IRT0609)

摘　　要：提出了一种基于硼酸溶液的GaAs/InP低温晶片键合技术,实现了GaAs/InP基材料间简单、无毒性的高质量、低温(290℃)晶片键合。GaAs/InP键合晶片解理截面的扫描电子显微镜(SEM)图显示,键合界面整齐,没有裂缝和气泡。通过键合过程,InP上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱结构转移到了GaAs基底上。X射线衍射及荧光谱显示,键合后的多量子阱晶体质量未变。二次离子质谱(SIMS)和Raman光谱图显示,GaAs/InP键合晶片的中间层厚度约为17 nm,界面处B元素有较高的浓度,键合晶片的中间层很薄,因此可以得到较好的电学、光学特性。An approach for low temperature（290 ℃） GaAs/InP wafer bonding based on boric acid treatment is presented.The GaAs/InP wafer bonding among substrate materials under low temperature is realized easily and nontoxicly.From the scanning electron microscope（SEM） image of the cross section of GaAs/InP wafer,it can be seen that no gap and bubble are found along the bonding interface.An In0.53Ga0.47As/InP multiple quantum well（MQW） structure grown on InP is transferred onto GaAs substrate via the bonding process.X-ray diffraction and photoluminescence reveal that crystal quality of the bonded MQW is preserved.The secondary ion mass spectrometry（SIMS） and Raman spectra show that better electrical and optical properties can be received by a thin sulfide layer with thickness of about 17 nm at the bonding interface.

关 键 词：低温键合 GAAS/INP 二次离子质谱(SIMS) 

分 类 号：TN305[电子电信—物理电子学]