机械工程学报

作者：刘伟, 胡利方, 郑植, 高伟, 丑昭, 成晓, 王勇

单位：太原理工大学材料科学与工程学院 太原 030024

关键词：阳极键合,耗尽层,玻璃,碳化硅,力学性能；

基金：国家自然科学基金资助项目(52375368，51875387)。

碳化硅作为第三代半导体材料，在微纳机械电子系统中有着广阔的应用前景。通过阳极键合技术实现玻璃与碳化硅的直接连接，SEM测试结果表明玻璃与碳化硅键合界面平整光滑无缺陷，通过TEM对键合界面进一步检测发现界面处碳化硅被氧化，玻璃与碳化硅实现化学键连接。通过SEM观察经氢氟酸腐蚀后界面的微观形貌发现键合界面处玻璃基体内形成Na+耗尽层，研究发现随着键合温度和电压的增大Na+耗尽层宽度在增大，最大达到了1.1 μm。在键合过程中，键合电流的变化分为急速上升、急速下降和相对稳定三个阶段。通过拉伸试验发现玻璃-碳化硅接头的断裂起源于键合界面处，进而延伸至玻璃基体内，拉伸强度随着键合温度和电压的增大而增大，在键合条件为500℃、1 000 V时抗拉强度达到18.2 MPa。

来源：2024年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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