一种提高键合晶体键合力和光学特性的键合方法

摘要

本发明涉及一种提高键合晶体键合力和光学特性的键合方法，可用于制备准相位匹配非线性晶体，属于非线性光学晶体领域，主要解决常规键合获得的准相位匹配晶体光学损耗大、键合力小的问题，选择了砷化镓晶体作为键合材料，利用超高真空离子源清洗设备，通过溶液清洗、离子清洗、超高真空低温键合、低压热处理等技术降低了键合界面的损耗、提高了键合晶体的键合力。该方法主要用于红外波段非线性频率变换准相位匹配砷化镓晶体的制备。

主权项

一种提高键合晶体键合力和光学特性的键合方法，其特征在于：双面抛光的砷化镓单晶，用化学溶剂去除表面有机物杂质，之后用去离子水冲洗；将晶片置于真空中对表面进行氢离子束轰击处理，轰击处理时的真空度小于5*10^‑5Pa，离子束流能量为300‑500eV，离子束流密度2‑10 μA/cm²，室温下轰击时间为15‑25分钟，加热到150℃，轰击5分钟；不接触空气移至真空度小于10^‑7Pa的真空室中预键合，预键合过程中晶片整体均匀加温到150‑200℃，晶片表面均匀施加10kg/cm²‑15kg/cm²的压力，保持1‑2小时；最后将晶片置于Ar气环境中进行热处理，由室温升温到650‑800℃，同时施加20 kg/cm²‑60 kg/cm²的压力，保温2‑3小时，自然降温到室温。