这项工作介绍了优化的模型和数值模拟的结果以及基于CNT的GAAS/INAS多个量子井(从5到70 QWS)GAAS太阳能电池的分析。这些QW被发现将吸收边缘延伸到GAA带隙的范围之外。此外,随着模型中引入宽带插入式凹陷后面场(BSF)层,由于从设备底部反射了未吸附的光子,因此提高了效率,从而提高了效率。所提出的模型使用异质的CNT层作为顶部半透明电极。可以观察到,这种具有较低板电阻和更好光线的CNT顶层可以显着提高整体效率。我们的优化单元格具有35 number 25nm量子井结构,具有100 nm CNT顶层,板电阻为128Ω/□可将效率提高到32.46%(没有CNT顶层)。EQE接近90%。为了显示我们发现的准确性,显示了数值建模的关键阶段,并使用标准实验数据检查了基本仿真数据。在创建商业上可行的QWSCS迈出的重要一步是建议基于CNT的QWSC模型在现代TCAD工具环境(Silvaco Atlas)中的有效应用。keyowrds:碳纳诺管(CNT),INAS/GAAS,SILVACO TCAD,量子井太阳能电池(QWSC)
通过专利分析,我们描述了知识产权参与者的地位,揭示了他们加强知识产权组合的策略,强调了他们限制其他公司的专利活动和自由实施的能力,识别有前途的新参与者,并预测了未来的知识产权领导者。知识产权竞争分析应反映具有进入和发展先进半导体封装市场业务的战略的参与者的愿景。在本报告中,我们全面概述了竞争激烈的知识产权格局和与混合键合技术相关的最新技术发展。该报告涵盖了专利申请、专利权人、申请国家、专利技术和目标应用方面的知识产权动态和主要趋势。它还确定了知识产权领导者和最活跃的专利申请人,并揭示了该领域不为人知的公司和新参与者。
热超声键合过程中,金球和铝合金金属化层之间的焊接是通过界面处金和铝的固态混合以及金铝金属间相的形成而发生的。由该金属间相组成的总键合面积的比例通常称为金属间覆盖率,缩写为 IMC。超声波对于通过摩擦形成 IMC 至关重要 [1-3],但在整个界面上并不均匀,开始时是离散的岛状物,在超声波的作用下生长,最终将球锚定在铝金属化层上。如果优化了键合参数,大部分界面面积(多达 70-80%)应由 IMC 组成。在拉力测试期间,金-铝界面保持机械强度所需的最小 IMC 量只需略大于导线的横截面积。但是,如果界面大面积未键合,空气、空气中的污染物和环氧模塑料就会渗入球底,从而导致后续组装步骤中发生氧化和腐蚀反应。因此,最大化 IMC 是优化球键合工艺的重要部分。IMC 的测量通常是通过使用不会侵蚀金属间化合物或金的 KOH 溶液溶解 Al 键合垫 [4] 并观察球底面来完成的。确定形成坚固球键合所需的 IMC 的精确量并不是一门精确的科学,但经验准则是,真正键合球面积的 70% 应由 Au-Al 金属间化合物组成。有两种常用方法可用于查看和记录金球底面图像中的金属间化合物覆盖率,以便随后使用图像分析软件进行测量。第一种是使用光学显微镜 (LM),第二种是使用扫描电子显微镜 (SEM)。SEM 要求将样品镀金,并放置在 SEM 腔中,然后抽真空并进行检查,而 LM 不需要特殊且耗时的样品制备,被认为比 SEM 更快、更容易。但是,每种方法都有其优点,并且需要了解某些因素,尤其是 LM,才能正确测量 IMC。光学显微镜可以使用不同的照明模式,与 SEM 不同,在显微镜和照明下对样品进行对准可能会使 IMC 的识别和测量变得复杂,并且很容易导致错误的测量。但是,虽然覆盖率的光学评估更快,但也更难以解释。在半导体封装的组装工程鉴定中,由于耗时较少,因此似乎更倾向于采用光学评估金属间覆盖率。在新封装鉴定的组装工程阶段,可能需要通过 SEM 测量 IMC 来获得详细信息。但是,在大规模生产过程中,光学测量可能更合适,因为它们耗时较少。本文的目的是提供
直接键合技术不断发展,以应对“更多摩尔”和“超越摩尔”的挑战。自 20 世纪 90 年代绝缘体上硅 (SOI) 技术的出现以来,CEA-Leti 已在直接键合方面积累了丰富的专业知识。从那时起,CEA-Leti 团队一直在积极创新直接键合,以拓宽应用领域。该技术基于室温下两个紧密接触的表面之间的内聚力。然后,范德华力(氢键)和毛细桥产生所需的粘附能。键合后退火将弱键转变为共价键,最终形成一块材料。随着混合键合的出现,直接键合现在不仅解决了基板制造问题,还解决了 3D 互连领域的问题。本文介绍了 CEA-Leti 开发的不同直接键合技术及其在微电子行业和研发中的应用。在文章的第一部分,简明扼要地介绍了直接键合物理学。然后,概述了最先进的键合技术,包括晶圆对晶圆 (WTW) 混合键合、芯片对晶圆 (DTW) 混合键合和 III-V 异质键合。针对合适的应用领域,比较了每种技术的优势、挑战、应用和利害关系。第三部分重点介绍 CEA-Leti 在 ECTC 2022 和 ESTC 2022 上展示的最新混合键合 D2W 结果。讨论了集成挑战以及专用设备开发的作用。最后一部分介绍了潜在的市场和相关产品,并以具有硅通孔 (TSV) 和多层堆叠的芯片为例。
PowerCu Soft 键合带是 Heraeus 下一代功率器件的首选材料,可使模块工作温度高于 250°C。与标准铝键合带相比,PowerCu Soft 键合带具有出色的导电性、更高的熔断电流值和非凡的机械性能。它非常适合用于高工作温度和最高稳健性挑战的先进封装模块。由于铝和铜的机械性能不同,处理 PowerCu Soft 键合带需要更高的键合力和特殊的耗材。稳定且可控的键合工艺需要坚固的正面铜金属化。Heraeus Die Top System (DTS) 可提供完美的匹配解决方案。
高温超导体由于其独特的电子特性和非常规的超导行为而引起了极大的关注。尤其是,由高能离子植入,压力和电磁场等外部场引起的高体性超导材料的相变已成为研究热点。但是,潜在的机械主义尚未完全理解。第一原理计算被广泛认为是深入探索这些内在机制的有效方法。在这项研究中,使用第一原理计算来研究氧空位现象对不同功能下YBA 2 Cu 3 O 7(YBCO 7)的电子传递性能和超导性能的影响(PBE,PBE + U,HSE06)。结果表明,氧空位显着改变了带的结构,并且在不同功能的预测中观察到了考虑的差异。YBA 2 Cu 3 O 6(YBCO 6)的计算带隙范围为0至1.69 eV。较大的带隙表明是绝缘状态,而没有带隙的缺乏表明材料保持金属。通过将结果与实验结果进行比较,我们发现HSE06功能提供了最合理的预测。带隙的存在或不存在主要受铜轨道的影响。氧气空位会导致材料的C轴拉长,这与实验中He-ion辐照后X射线差异(XRD)分析中观察到的趋势是一致的。我们的发现有助于解释在外部田地下,尤其是He-Ion Irra-priation的金属 - 绝缘体相变,并为开发高温超导材料及其设备应用提供了理论基础和新见解。
成本降低是近期从占主导地位的金线键合向铜线键合转变的主要驱动力。封装成本的其他降低来自基板和引线框架的新发展,例如,QFP 和 QFN 的预镀框架 (PPF) 和 uPPF 降低了电镀和材料成本。但是,由于表面粗糙和镀层厚度薄,某些新型引线框架上的二次键合(针脚键合)可能更具挑战性。最近引入了钯涂层铜 (PCC) 线来改进裸铜线的引线键合工艺,主要是为了提高可靠性和增强针脚键合工艺。需要进行更多的基础研究来了解键合参数和键合工具对改善针脚键合性的影响。本研究调查了直径为 0.7 mil 的 PCC 线在镀金/镍/钯的四方扁平无引线 (QFN) PPF 基板上的针脚键合工艺。使用两种具有相同几何形状但不同表面光洁度的毛细管来研究毛细管表面光洁度对针脚式键合工艺的影响。这两种毛细管类型分别为常用于金线键合的抛光表面光洁度类型和表面光洁度更粗糙的颗粒光洁度毛细管。比较了无引线粘贴 (NSOL) 和短尾之间的工艺窗口。研究了键合力和表层剪切波幅度等工艺参数的影响。工艺窗口测试结果表明,颗粒毛细管具有较大的工艺窗口,出现短尾的可能性较低。结果表明,较高的剪切波幅度可增加成功填充针脚式键合的机会。为了进一步比较毛细管表面光洁度,测试了 3 组具有不同键合力和剪切波幅度的参数设置。对于所有三组测试的毛细管,粒状毛细管的粘合强度质量更好。与抛光型相比,粒状毛细管的针脚拉力强度更高。开发了该过程的有限元模型 (FEM),以更好地理解实验观察结果。从模型中提取了导线和基底界面处导线的表面膨胀量(塑性变形),并将其归因于粘合程度。该模型用于证实不同表面光洁度下粘合的实验观察结果。
自20世纪60年代初半导体探测器问世以来,半导体一直被用于测量空间带电粒子。经过几十年的不懈努力,半导体探测技术得到了很大的发展[1]。硅正-本征-负(PIN)探测器因反向漏电流小、环境适应性强、稳定性高而成为辐射探测研究的热点[2-4]。PIN探测器是一种包括一层P型半导体、一层N型半导体以及二者之间的本征半导体(I层)的结构。I层的存在可以形成较大的耗尽区,增加粒子注入的概率,从而提高探测器的能量分辨率。由于PIN辐射探测器势垒层较厚、阻抗系数较大,因此可以获得较低的暗电流、较高的响应度,易于与焦平面阵列电路匹配。此外,该器件结构可以通过调节本征层厚度来提高量子效率[5,6]和响应速度。卫星用∆EE望远镜一般采用印刷电路板(PCB)和两个独立的薄、厚Si-Pin探测器封装而成[7]。∆EE望远镜广泛应用于重离子探测与跟踪、高γ短程粒子探测、X射线探测等。核粒子进入∆EE望远镜后,首先与薄探测器相互作用而损失能量(∆E),然后与厚探测器相互作用而损失剩余能量(E-∆E)。由于∆E与粒子质量成正比,与E成反比,由此可知粒子的性质。为使∆EE探测器中进入的高能粒子能量损失最小,对薄探测器的厚度有一定的要求(小于或等于100μm),但由于Si材料的材料特性,考虑到厚度较小的探测器易受到机械冲击,探测器装置更容易损坏。而且,两个独立的探测器也不符合小型化、高精度化的发展趋势。