该研究所在晶圆键合与外延生长的协同工艺上进行探索，分析两种工艺的先后顺序对材料性能的影响。团队对比了先键合后外延与先外延后键合两种方案，通过材料表征平台分析外延层的晶体质量与界面特性。实验发现，在特定第三代半导体材料的制备中，先键合后外延的方式能更好地控制外延层的缺陷密度，而先外延后键合则在工艺灵活性上更具优势。这些发现为根据不同器件需求选择合适的工艺路线提供了依据，相关数据已应用于多个科研项目中，提升了半导体材料制备的工艺优化效率。晶圆键合为射频前端模组提供高Q值谐振腔体结构。辽宁硅熔融晶圆键合加工平台
晶圆键合重构海水淡化技术范式。氧化石墨烯-聚酰胺纳米通道键合使脱盐率突破99.99%，反冲洗周期延长至90天。红海浮动平台实测：单日淡水产量1.5万吨，能耗降至2.3kWh/m³。自修复结构修复率达98%，耐海水腐蚀性提升10倍。模块化阵列支持万吨级水厂建设，为迪拜世博园提供90%生活用水。晶圆键合推动基因合成工业化。百万级微反应腔阵列实现DNA单碱基分辨投递，准确率99.999%。疫苗开发中完成刺突蛋白基因单日合成，研发周期压缩72小时。华大基因生产线月通量突破50亿碱基，成本降至$0.001/碱基。生物安全开关模块防止基因泄漏，为合成生物学提供合规制造平台。河北共晶晶圆键合加工晶圆键合为环境友好型农业物联网提供可持续封装方案。
针对晶圆键合过程中的表面预处理环节，科研团队进行了系统研究，分析不同清洁方法对键合效果的影响。通过对比等离子体清洗、化学腐蚀等方式，观察晶圆表面的粗糙度与污染物残留情况，发现适当的表面活化处理能明显提升键合界面的结合强度。在实验中，利用原子力显微镜可精确测量处理后的表面形貌，为优化预处理参数提供量化依据。研究还发现，表面预处理的均匀性对大面积晶圆键合尤为重要，团队据此改进了预处理设备的参数分布，使 6 英寸晶圆表面的活化程度更趋一致。这些细节上的优化，为提升晶圆键合的整体质量奠定了基础。
研究所将晶圆键合技术与深紫外发光二极管（UV-LED）的研发相结合，探索提升器件性能的新途径。深紫外 LED 在消毒、医疗等领域有重要应用，但其芯片散热问题一直影响着器件的稳定性和寿命。科研团队尝试通过晶圆键合技术，将 UV-LED 芯片与高导热衬底结合，改善散热路径。利用器件测试平台，对比键合前后器件的温度分布和光输出功率变化，发现优化后的键合工艺能使器件工作温度有所降低，光衰速率得到一定控制。同时，团队研究不同键合层厚度对紫外光透过率的影响，在保证散热效果的同时减少对光输出的影响。这些研究为深紫外 LED 器件的性能提升提供了切实可行的技术方案，也拓展了晶圆键合技术在特殊光电子器件中的应用。晶圆键合解决全固态电池多层薄膜界面离子传导难题。
广东省科学院半导体研究所依托其材料外延与微纳加工平台，在晶圆键合技术研究中持续探索。针对第三代氮化物半导体材料的特性，科研团队着重分析不同键合温度对 2-6 英寸晶圆界面结合强度的影响。通过调节压力参数与表面预处理方式，观察键合界面的微观结构变化，目前已在中试规模下实现较为稳定的键合效果。研究所利用设备总值逾亿元的科研平台，结合材料分析仪器，对键合后的晶圆进行界面应力测试，为优化工艺提供数据支持。在省级重点项目支持下，团队正尝试将该技术与外延生长工艺结合，探索提升半导体器件性能的新路径，相关研究成果已为后续应用奠定基础。晶圆键合在3D-IC领域实现亚微米级互连与系统级能效优化。辽宁硅熔融晶圆键合加工平台
晶圆键合为植入式医疗电子提供长效生物界面封装。辽宁硅熔融晶圆键合加工平台
量子点显示晶圆键合突破色域极限。InGaN-钙钛矿量子点键合实现108%NTSC覆盖，色彩还原准确度ΔE<0.3。三星MicroLED电视实测峰值亮度5000nit，功耗降低40%。光学微腔结构使光效达200lm/W，寿命延长至10万小时。曲面转移技术实现8K分辨率无接缝拼接，为元宇宙虚拟世界提供沉浸体验。人工光合晶圆键合助力碳中和。二氧化钛-石墨烯催化界面键合加速水分解，太阳能转化率突破12%。300平方米示范装置日均产出氢气80kg，纯度达99.999%。微流控反应器实现CO₂至甲醇定向转化，碳捕集成本降至$50/吨。模块化设计支持沙漠电站建设，日产甲醇可供新能源汽车行驶千公里。辽宁硅熔融晶圆键合加工平台
