在本實驗中，研究了氮-磷化銦器件之間的直接晶片鍵合，用氮-磷化銦(001)襯底和等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方法生長了氮化矽(200 nm)，根據蝕刻溶液觀察襯底的表面狀態，並根據熱處理條件和結介面的結構觀察結合力的變化，將其與已經在GaAs-磷化銦、矽-矽結中報道的直接鍵合機制進行比較。
使用光學顯微鏡測量根據HF溶液濃度的接觸角，如圖1所示，以觀察蝕刻後表面的化學活化，為了防止表面處理後氧化膜再生，立即接觸樣品，然後進行熱處理。圖2顯示了石墨夾具，用於接觸兩個試樣並向其施加壓力，以進行露天放置。底部有1 cm×1 cm瑕疵，放入標本，蓋上蓋子，用鉬塊施加400-1600 g/cm2的壓力。將該石墨夾具放置在能夠產生氫氣氛和氮氣氛的水平電爐中，並且進行580℃-680℃的熱處理一小時，並且氫和氮的流速保持在50-100 sccm。
為了找出答案，我們進行了拉伸試驗，以觀察由於樹葉溫度、門危機和冷卻速度引起的粘度強度的變化，在光學顯微鏡下觀察掉落的襯底表面，接合介面和SiN。透過充電電子電流晶體(TEM)和俄歇電子能譜(AES)來比較/ InP介面，並使用掃描聲學成像(SAT)來協調樣品在整個熱處理過程中是否結合，以及是否存在氣泡，根據所得和反射表面原子力顯微鏡的均方根粗糙度是根據inp襯底和SiN蝕刻液測量的，由於兩個器官之間的力主要是作用在許多距離的分子之間的力，為了實現接觸中的接合，必須降低表面粗糙度以實現足夠的接近度。
磷化銦襯底被蝕刻到通常用於去除磁性薄膜的氫氟酸溶液中，並根據其濃度觀察到變化，矽氮根據矽配方中使用的RCA (NH / OH: H: O2: H: 0 = 1: 1: 5)觀察到變化，觀察蝕刻時表面發生的反應，同時發生兩個反應:InP表面在yehing溶液中的水分子中緩慢氧化的反應，以及這種氧化膜被HF分子快速去除的反應。因此，濃度下蝕刻迴圈過度，因此HF濃度低，即當羥基濃度高時，其顯示出快速蝕刻程度。
透過替換角度獲得的表面能的計算和透過光學顯微鏡測量的表示式，沒有中間粘合劑的直接搖擺結合是透過接觸的基底表面上的原子間或分子間重力來實現的。為了提高熱處理後的結合力，必須首先很好地實現InP襯底與SiN / InP之間的結合，即室溫下的自新增。如果表面是親水的，主要是羥基！如果鍵合是由於gies之間的重力而發生的，並且HF溶液的濃度很高，則由蝕刻引起的吹入懸空鍵的F原子的濃度會除去表面氧化物。
最終，在本實驗中，人們認為常溫下的初始缺陷是表面著火的羥基起著結合橋的作用，為了降低高表面能量，進行了水解結合，此時水分子以triplet的形式存在，而不是以三個分開的INP-OH或dimer的形式存在，因此水分子可以充當結合橋。如果有親水錶面，10 A距離也可以透過水分子在室溫下實現的結合。在這項研究中，也進行了直接鍵合磷化銦襯底和氮化矽的實驗，當將InP襯底蝕刻到50% HF時，均方根粗糙度為1.54 A，點觸覺角為5°，濃度越高，填料越低，接觸角越低。熱處理溫度越高，HF濃度越高，冷卻速率越低，結合力越高。考慮到轉移到直接鍵合介面的後果，已經發展成為PECVD方法的SiN被認為是一種具有足夠可靠性的方法，並將用於後續的器件工藝。
