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在异质材料晶圆键合的研究中，该研究所关注宽禁带半导体与其他材料的界面特性。针对氮化镓与硅材料的键合，团队通过设计过渡层结构，缓解两种材料热膨胀系数差异带来的界面应力。利用材料外延平台的表征设备，可观察过渡层在键合过程中的微观变化，分析其对界面结合强度的影响。科研人员发现，合理的过渡层设计能在一定程度上提升键合的稳定性，减少后期器件使用过程中的界面失效风险。目前，相关研究已应用于部分中试器件的制备，为异质集成器件的开发提供了技术支持，也为拓宽晶圆键合的材料适用范围积累了经验。
在晶圆键合技术的多材料体系研究中，团队拓展了研究范围，涵盖了从传统硅材料到第三代半导体材料的多种组合。针对每种材料组合，科研人员都制定了相应的键合工艺参数范围，并通过实验验证其可行性。在氧化物与氮化物的键合研究中，发现适当的表面氧化处理能有效提升界面的结合强度；而在金属与半导体的键合中，则需重点控制金属层的扩散行为。这些研究成果形成了一套较为多维的多材料键合技术数据库，为不同领域的半导体器件研发提供了技术支持，体现了研究所对技术多样性的追求。晶圆键合推动无创脑血流监测芯片的光声功能协同集成。
晶圆键合定义智能嗅觉新榜样。64通道MOF传感阵列识别1000种气味，肺病呼气筛查准确率98%。石油化工应用中预警硫化氢泄漏，响应速度快于传统探测器60秒。深度学习算法实现食品等级判定，超市损耗率降低32%。自清洁结构消除气味残留，为智能家居提供主要感知模块。晶圆键合实现核电池安全功能。锆合金-金刚石屏蔽体辐射泄漏量<1μSv/h，达到天然本底水平。北极科考站应用中实现-60℃连续供电，锂电池替换周期延长至15年。深海探测器"奋斗者"号搭载运行10909米，保障8K视频实时传输。模块化堆叠使功率密度达500W/L，为月球基地提供主要能源。
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