低温共价键合硅传感器二极管的耗尽行为研究

低温共价键合直接晶圆-晶圆键合能够在不使用任何额外界面材料的情况下融合多个半导体晶圆。在像素粒子探测器的背景下，这可能为将传感器与读出芯片连接的凸点键合提供一种替代方案。先前的研究表明，键合过程中在界面处形成的非晶层不利于电荷传播。为研究键合界面对信号收集的影响，我们通过将高阻N型与高阻P型硅晶圆键合制备了定制测试结构，从而形成P-N结。扫描透射电子显微镜确实显示界面处形成了约3nm宽的非晶层。利用扫描瞬态电流技术（TCT）装置，我们得以记录产生的信号。用不同波长且从不同的面照射样品表明，键合结构的P侧可被完全耗尽，而N侧则不能。这表明存在强烈的非对称耗尽行为，我们将其归因于键合界面的存在。