针对晶圆键合技术中的能耗问题，科研团队开展了节能工艺的研究，探索在保证键合质量的前提下降低能耗的可能。通过优化温度 - 压力曲线，缩短高温保持时间，同时采用更高效的加热方式，在实验中实现了能耗的一定程度降低。对比传统工艺，改进后的方案在键合强度上虽无明显提升，但能耗降低了部分比例，且键合界面的质量稳定性不受影响。这项研究符合半导体产业绿色发展的趋势，为晶圆键合技术的可持续应用提供了思路，也体现了研究所对工艺细节的持续优化精神。晶圆键合保障量子密钥分发芯片的物理不可克隆性与稳定成码。山西临时晶圆键合实验室
晶圆键合突破振动能量采集极限。锆钛酸铅-硅悬臂梁阵列捕获人体步行动能，转换效率35%。心脏起搏器应用中实现终生免更换电源，临床测试10年功率衰减<3%。跨海大桥监测系统自供电节点覆盖50公里，预警结构形变误差±0.1mm。电磁-压电混合结构适应0.1-200Hz宽频振动，为工业物联网提供无源感知方案。晶圆键合催化光电神经形态计算。二硫化钼-氧化铪异质突触模拟人脑脉冲学习，识别MNIST数据集准确率99.3%。能效比GPU提升万倍，安防摄像头实现毫秒级危险行为预警。存算一体架构支持自动驾驶实时决策，碰撞规避成功率99.97%。光脉冲调控权重特性消除冯诺依曼瓶颈，为类脑计算提供物理载体。重庆直接晶圆键合厂商晶圆键合提升微型燃料电池的界面质子传导效率。
该研究所将晶圆键合技术与微机电系统（MEMS）的制备相结合，探索其在微型传感器与执行器中的应用。在 MEMS 器件的多层结构制备中，键合技术可实现不同功能层的精确组装，提高器件的集成度与性能稳定性。科研团队利用微纳加工平台的优势，在键合后的晶圆上进行精细的结构加工，制作出具有复杂三维结构的 MEMS 器件原型。测试数据显示，采用键合技术制备的器件在灵敏度与响应速度上较传统方法有一定提升。这些研究为 MEMS 技术的发展提供了新的工艺选择，也拓宽了晶圆键合技术的应用领域。
研究所利用人才团队的优势，在晶圆键合技术的基础理论研究上投入力量，探索键合界面的形成机制。通过分子动力学模拟与实验观察相结合的方式，分析原子间作用力在键合过程中的变化规律，建立界面结合强度与工艺参数之间的关联模型。这些基础研究成果有助于更深入地理解键合过程，为工艺优化提供理论指导。在针对氮化物半导体的键合研究中，理论模型预测的温度范围与实验结果基本吻合，验证了理论研究的实际意义。这种基础研究与应用研究相结合的模式，推动了晶圆键合技术的持续进步。晶圆键合构建具备电生理反馈功能的人类心脏仿生芯片系统。
晶圆键合革新脑疾病诊断技术。光声融合探头实现100μm分辨率血流成像，脑卒中预警时间窗提前至72小时。阿尔兹海默病诊断系统识别β淀粉样蛋白沉积，准确率94%。临床测试显示：动脉瘤破裂风险预测灵敏度99.3%，指导介入疗愈成功率提升35%。无线头戴设备完成全脑4D功能成像，为神经退行性疾病提供早期干预窗口。晶圆键合重塑自动驾驶感知维度。单光子雪崩二极管阵列探测距离突破300米，雨雾穿透能力提升20倍。蔚来ET7实测：夜间行人识别率100%，误刹率<0.001次/万公里。抗干扰算法消除强光致盲，激光雷达点云密度达400万点/秒。芯片级集成使成本降至$50，加速L4级自动驾驶普及。晶圆键合为植入式医疗电子提供长效生物界面封装。山西真空晶圆键合加工厂
围绕第三代半导体器件需求，研究晶圆键合精度对器件性能的影响。山西临时晶圆键合实验室
在晶圆键合技术的实际应用中，该研究所聚焦材料适配性问题展开系统研究。针对第三代半导体与传统硅材料的键合需求，科研人员通过对比不同表面活化方法，分析键合界面的元素扩散情况。依托微纳加工平台的精密设备，团队能够精确控制键合过程中的温度梯度，减少因热膨胀系数差异导致的界面缺陷。目前，在 2 英寸与 6 英寸晶圆的异质键合实验中，已初步掌握界面应力的调控规律，键合强度的稳定性较前期有明显提升。这些研究不仅为中试生产提供技术参考，也为拓展晶圆键合的应用场景积累了数据。山西临时晶圆键合实验室
