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申请/专利权人：苏州璋驰光电科技有限公司

摘要：本发明公开了一种“汉堡式”陶瓷‑晶体复合衬底及制备方法，包括低温烧结而成的陶瓷片和至少两片纳米晶体片，所述陶瓷片两侧面预处理形成键合面；所述纳米晶体片一侧面或两侧面预处理形成键合面；所述纳米晶体片分层对称键合在陶瓷片两侧形成“汉堡式”结构，且键合面之间涂覆有键合材料层；所述制备方法包括陶瓷片和晶体片的制备、清洗烘干、酸洗、等离子清洗活化、键合界面材料涂覆及压合、热处理等步骤。本发明的陶瓷‑晶体复合衬底，可在低于晶体熔点的温度下实现键合，对键合面平整度要求低，能够在陶瓷与晶体、晶体与晶体之间形成微米级的过渡界面，得到的键合界面无界面缺陷，键合力大且光学均匀性良好。

主权项：1.一种“汉堡式”陶瓷-晶体复合衬底，其特征在于，包括：低温烧结而成的陶瓷片（2），所述陶瓷片（2）两侧面预处理形成键合面；至少两片纳米晶体片（1），所述纳米晶体片（1）一侧面或两侧面预处理形成键合面；其中，所述纳米晶体片（1）分层对称键合在陶瓷片（2）两侧形成“汉堡式”结构，且键合面之间涂覆有键合材料层（3）；所述纳米晶体片（1）和陶瓷片（2）掺杂浓度呈阶梯式分布，且掺杂浓度沿泵浦方向持续增大；所述键合材料层（3）由以下粉体按照质量百分比配料形成：SiO2质量百分比为20-60%；Al2O3质量百分比为30-45%；Na2O质量百分比为0-10%；B2O3质量百分比为0-10%；K2O质量百分比为0-10%；ZnO质量百分比为0-8%；MgO质量百分比为0-8%；CuO质量百分比为0-5%；CaF2质量百分比为0-3%；所述陶瓷-晶体复合衬底的制备方法包括以下步骤：步骤S1：制备低温烧结的陶瓷片（2）和纳米晶体片（1），对键合面进行抛光处理，并使用清洗擦拭剂擦拭去除键合面有机杂质；步骤S2：将擦拭处理后的陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）进行超声波清洗，除去键合面残留的研磨颗粒、溶解残渣和有机物；并将陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）置于烘箱中，在烘干温度为45-190℃，烘干时间为2.5-6h条件下烘干；步骤S3：将烘干的陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）置于体积比为硫酸:磷酸=1:5.5组成的浓度为12-21%的混合酸溶液中浸泡15-45min，除去陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）表面的氧化物；然后，用去离子水冲洗干净后浸泡在环己烷溶液中隔绝空气；步骤S4：将陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）连同环己烷溶液置于等离子清洗机内，并添加浓度为5mmolL的乙二胺四乙酸活化剂，对陶瓷片（2）、纳米晶体片（1）的键合面进行清洗并活化处理；步骤S5：将键合界面材料稀释后均匀涂覆或喷涂在陶瓷片（2）、纳米晶体片（1）的键合面上形成键合材料层（3），将陶瓷片（2）与纳米晶体片（1）键合面紧密贴合并使用石墨夹具（4）进行加压固定，夹持压力为12-32kgcm2，保压时间为1-4h，制得复合衬底样品；步骤S6：将保压完成的复合衬底样品置于真空热压炉中进行热处理；步骤S7：将完成热处理的复合衬底样品自真空热压炉中取出，打开石墨夹具（4），即可得到陶瓷片（2）和纳米晶体片（1）键合而成的复合衬底（6）。

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