[实用新型]一种复合衬底

说明书

本实用新型公开了一种复合衬底，该复合衬底由GaAs衬底(101)与Ge衬底(102)通过键合工艺制备而成，在GaAs衬底(101)与Ge衬底(102)的键合面之间设置有粘结辅助材料层(103)，所述粘结辅助材料层(103)包括一个或多个粘结加固区域(104)，该粘结加固区域(104)包括粘结辅助材料并混合了Ge材料和GaAs材料；本实用新型采用两次键合工艺制备，通过第一键合工艺将GaAs衬底与Ge衬底连接在一起，并通过第二键合工艺结合激光照粘结加固区域(104)，从而进一步加固键合的粘结效果，提高复合衬底的键合可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种复合半导体衬底，特别是一种通过键合工艺得到的GaAs/Ge复合衬底结构。

背景技术

砷化镓化合物太阳电池一直以来都是各国研究的热点，受到人们的普遍重视，并且相较于传统硅基太阳电池有着较高的光电转换效率和优良的可靠性，从而在空间电源领域得到了广泛的应用。锗作为最早被研究的半导体材料，具有以下优点：1)空穴迁移率最大，是硅的四倍；电子迁移率是硅的两倍。2)禁带宽度比较小，有利于发展低电压器件。3)施主/受主的激活温度远低于硅，有利于节省热预算。4)小的波尔激子半径，有助于提高它的场发射特性。5)小的禁带宽度，有助于组合介电材料，降低漏电流。作为太阳电池应用领域中Ge由于与GaAs材料的晶格常数接近(它们的晶格失配度为0.1％)，GaAs/Ge复合材料结构具有转换效率高、耐高温、耐辐射等优良的器件性能，在光电探测器、航天用光伏元件等应用领域上具有广泛的应用前景。因此Ge片上外延生长GaAs材料已成为 GaAs太阳电池领域中重要的衬底片。常规利用GaAs/Ge复合材料结构太阳电池芯片的制作方法是在Ge衬底上依次外延沉积多层GaAs材料族的功能层，相应的外延工艺层步骤繁杂，且工艺效率和制作成本均有待进一步改善。

而常规的采用Ge衬底和GaAs衬底进行键合制成的复合词衬底结构可能存在的键合衬底接触稳定性不高的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是设计并提供一种能偶快速准确测量GaAs 晶片的应力并进行精准退火处理的处理系统。本实用新型具有操作方便、性能可靠、修复效率高等特点。

本实用新型复合半导体衬底的制作方法的技术解决方案是：一种复合衬底，包括：在GaAs衬底的键合表面设置有键合粘结辅助材料层，粘结辅助材料层内包括一个或多个粘结加固区域，该粘结加固区域包括粘结辅助材料并混合了Ge 粉末和/或GaAs粉末；

将GaAs衬底的键合面和Ge衬底的键合面进行初步键合工艺，该初步键合工艺将GaAs衬底和Ge衬底结合在一起；

采用第二键合工艺，在第二键合过程中采用激光加热所述粘结加固区域，经过激光热熔工艺处理所述过渡层中的GE与GaAs融熔一起，与其上下接触的GaAs 衬底和Ge衬底紧密结合在一起。

本实用新型的复合衬底的技术解决方案中，所述括粘结辅助材料为钎料和/ 或TMMA，所述钎料包括Sn-3.0Ag-0.5Cu或Sn-0.5Al。

本实用新型的复合衬底的技术解决方案中，所述过渡材料层中的Ge的含量为3mt％-12mt％，GaAs的含量为3mt％-12mt％，其余为粘结辅助材料。

本实用新型的复合衬底的技术解决方案中，采网印印刷工艺将粘结加固区域图案制备在GaAs衬底的键合面。

本实用新型的复合衬底的技术解决方案中，所述Ge衬底内具有注氢层，所述注氢层可以通过激光加热工艺进行剥离。

附图说明

图1为本实用新型提供的复合半导体衬底的制作方法的流程示意图；

图2为本实用新型提供的复合衬底结构的结构示意图；

具体实施方式