1.一种形成共价键合晶片对的方法，包括以下步骤：在键合之前在至少一个晶片中形成浅(深度为1nm至500nm)氢注入，以及在低温(100℃至400℃)下对键合晶片进行退火，使得所述注入的氢扩散到所述键合界面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在键合之前从所述两个晶片的所述表面移除所述表面氧化物的步骤，所述方法钝化陷阱和复合中心并减少两个共价键合半导体晶片之间的共价键合界面处的缺陷引起的界面势垒，以准许电流不受阻碍地流过所述键合界面。
3.一种形成共价键合晶片对(111，211，211'，211”，211”'，311，311'，311”，311”'，411，411')的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供两个半导体晶片(110，120；210，220；210'，220'；210”，220”；310，310'，320'；410，420)，每个半导体晶片包括至少一个具有表面粗糙度足够低以供晶片键合的干净键合表面；
b.用浅氢注入注入注入所述半导体晶片的所述至少一个键合表面中的至少一个键合表面；
c.从所述两个半导体晶片的所述至少一个键合表面上移除所述表面氧化物；以共价的不含氧化物的晶片键永久键合所述两个半导体晶片的所述至少一个键合表面，从而提供键合界面；以及
d.在低温下退火所述键合晶片，以使注入的氢扩散到所述键合界面并钝化陷阱和复合中心，从而消除缺陷引起的界面势垒，其阻止电流跨越所述键合界面的所述无阻碍流动。
4.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括以下步骤：使所述至少一个键合表面进行化学机械抛光步骤，所述化学机械抛光步骤提供足够低的表面粗糙度以用于选自包括由以下各项组成的粗糙度范围组中的一个粗糙度范围的晶片键合：
a.0.5nm至1nm，以及
b.0.2nm至0.5nm，
其中另一键合表面能够被预先抛光以具有上述表面粗糙度。
5.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述浅氢注入包括：在选自由1nm至10nm、10nm至100nm、100nm至200nm和200nm至500nm组成的深度范围组中的一个深度范围的范围内的深度注入氢。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述退火在选自由100℃至150℃、150℃至200℃、200℃至300℃和300℃至400℃组成的温度范围组中的一个温度范围组的温度范围内进行。
7.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括以下步骤：提供具有电气器件的所述两个半导体晶片(110，120；210，220；210'，220'；210”，220”；310'，320'；410，420)中的至少一个半导体晶片的步骤。
8.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述键合晶片包括以下步骤：提供所述两个半导体晶片中的至少一个半导体晶片作为包括集成电路的CMOS处理后的硅晶片。
9.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述共价键合的晶片对包括以下步骤：
a.提供键合到处置晶片的所述半导体晶片中的至少一个半导体晶片；
b.将所述至少一个半导体晶片减薄到选自厚度范围列表的厚度范围内的厚度，所述厚度范围包括：
i.50μm至200μm，
ii.20μm至50μm，以及
iii.10μm至20μm；
c.使所述至少一个半导体晶片进行化学机械抛光步骤；
d.使所述至少一个半导体晶片进行清洁步骤，从而提供适合于晶片键合的干净键合表面；
e.使用浅氢注入注入所述半导体晶片中的至少一个半导体晶片的所述键合表面；
f.从所述两个半导体晶片的所述键合表面移除所述表面氧化物；
g.以共价的不含氧化物的晶片键永久键合所述两个半导体晶片的所述键合表面，从而提供共价键合界面；以及
h.在低温下退火所述键合晶片以使注入的氢扩散到所述共价键合界面并钝化陷阱和复合中心，从而消除缺陷引起的界面势垒，所述界面势垒妨碍了电流跨越所述共价键合界面的所述无阻碍流动。
10.根据权利要求9所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括：剥离所述处置晶片。
11.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括以下步骤：
a.提供永久键合(630)到处置晶片(620)的所述两个半导体晶片中的至少一个半导体晶片；
b.将键合到所述处置晶片的所述至少一个半导体晶片减薄到选自厚度范围列表的厚度范围内的厚度，所述厚度范围列表包括：
i.50μm至200μm，
ii.20μm至50μm，以及
iii.10μm至20μm；
c.使所述至少一个减薄的半导体晶片进行化学机械抛光步骤；
d.使所述至少一个减薄的半导体晶片进行清洁步骤，从而提供适合于共价晶片键合的干净键合表面；
e.使用浅氢注入注入所述两个半导体晶片中的至少一个半导体晶片的所述键合表面；
f.从所述两个半导体晶片的所述键合表面移除所述表面氧化物；
g.以共价的不含氧化物的晶片键永久键合所述两个半导体晶片的所述键合表面，从而提供共价键合界面；以及
h.在低温下退火所述键合晶片以使注入的氢扩散到所述键合界面并钝化陷阱和复合中心，从而消除缺陷引起的界面势垒，其阻止了电流跨越所述键合界面的所述无阻碍流动。
12.根据权利要求7至8和11所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括以下步骤：在所述永久键合处置晶片(620)中提供硅通孔(650)以接触与电路(616)连通的金属焊盘(613)，以及提供与TSV(650)和外界连通的金属焊盘(652)。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中形成所述共价键合晶片对包括：选择所述半导体晶片中的至少一个半导体晶片，所述至少一个半导体晶片要由至少一种材料制成，所述材料选自由以下各项组成的材料组中的一种材料：Si；Si1-xGex，其中0<x≤1；SiC；GaAs；InP；InxGa1-xAs，其中0<x≤1；InxGa1-xAs1-yPy，其中0<x≤1且0<y≤1；CdTe；Cd1-xZnxTe，其中0<x≤1。
14.一种通过共价两个半导体晶片(110，120；210，220；210'，220'；210”，220”；310，320；410，420)之间的晶片键(130，230，230'，230"，330，330'，430)形成的键合晶片对(111，211，211'，211"，211"'，311，311'，311"，311"'，411，411')，包括共价键合界面(134，234，234'，234"，334，334'，434)，其不含氧化物且没有缺陷引起的载流子散射以及引起势垒和带弯曲的缺陷，并且其中电流能够在存在电场(144)的情况下跨越所述界面，而不受陷阱和复合中心的影响。
15.根据权利要求14所述的共价键合晶片对，其中所述共价键合界面处的陷阱、散射和复合中心以及缺陷引起的势垒已经被氢原子钝化。
16.根据权利要求14所述的共价键合晶片对，其中所述两个半导体晶片中的至少一个半导体晶片包括浅氢注入。
17.根据权利要求16所述的共价键合晶片对，其中所述浅氢注入的平均深度是选自由1nm至10nm、10nm至100nm、100nm至200nm组成的深度范围组中的深度范围的深度。
18.根据权利要求14所述的共价键合晶片对，其中所述两个半导体晶片中的至少一个半导体晶片是减薄晶片，其厚度在选自由50μm至200μm、20μm至50μm以及10μm至20μm组成的厚度范围组中的一个厚度范围的厚度范围内。
19.根据权利要求14所述的共价键合晶片对，其中所述半导体晶片(110，120；210，220；210'，220'；210”，220”)中的至少一个半导体晶片是包括电子器件的处理后的晶片。
20.根据权利要求19所述的共价键合晶片对，其中处理后的晶片(110，120；210，220；210'，220'；210”，220”)中的至少一个处理后的晶片是包含集成电路的CMOS处理后的硅晶片。
21.根据权利要求14至20中的任一项所述的共价键合晶片对，其中所述半导体晶片中的至少一个半导体晶片由至少一种材料制成，所述材料选自由以下各项组成的材料组中的一种材料：Si；Si1-xGex，其中0<x≤1；SiC；GaAs；InP；InxGa1-xAs，其中0<x≤1；InxGa1-xAs1-yPy，其中0<x≤1且0<y≤1；CdTe；Cd1-xZnxTe，其中0<x≤1。
22.一种太阳能电池，包括根据权利要求14所述的共价键合晶片对。
23.根据权利要求22所述的太阳能电池，其中所述共价键合晶片对包括键合到晶片的硅晶片，所述硅晶片包括至少一种半导体材料，其选自由以下各项组成的材料组中的一种材料：Si；SiC；Si1-xGex，其中0<x≤1；GaAs；InP；InxGa1-xAs，其中0<x≤1；InxGa1-xAs1-yPy，其中0<x≤1且0<y≤1。
24.一种组合光电和光子功能的系统，其包括根据权利要求14所述的共价键合晶片对。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述共价键合晶片对包括键合到III-V族化合物半导体晶片的处理后的Si CMOS晶片。
26.一种像素检测器，其包括根据权利要求14所述的共价键合晶片对。
27.根据权利要求26所述的像素检测器，其中所述共价键合晶片对包括键合到CMOS处理后的读出晶片的吸收器晶片。
28.根据权利要求27所述的像素检测器，其中在所述吸收器晶片中生成的电荷跨越所述共价键合界面，而不受界面陷阱、复合中心和缺陷引起的势垒影响，以通过与CMOS处理后的读出电路(216)通信的电荷收集器(219)有效地收集。
29.根据权利要求26至28所述的像素检测器，其适于电磁辐射的所述检测和成像。
30.根据权利要求29所述的像素检测器，其适于红外辐射的所述检测和成像。
31.根据权利要求29所述的像素检测器，其适于可见辐射的所述检测和成像。
32.根据权利要求29所述的像素检测器，其适于紫外辐射的所述检测和成像。
33.根据权利要求29至32中的任一项所述的像素检测器，其中通过吸收电磁辐射生成的电荷乘以雪崩倍增。
34.一种组合光电功能和光子功能的系统，其根据权利要求3所述的方法制造。
35.根据权利要求34所述的系统，其中所述共价键合晶片对包括与III-V族化合物半导体晶片键合的处理后的Si CMOS晶片。
36.一种像素检测器，其根据权利要求3所述的方法制造。
37.根据权利要求36所述的像素检测器，其中所述共价键合晶片对包括键合到CMOS处理后的读出晶片的吸收器晶片。
38.根据权利要求37所述的像素检测器，其中在所述吸收器晶片中生成的电荷跨过所述键合界面，而不受界面陷阱、复合中心和缺陷引起的势垒影响，以通过与CMOS处理后的读出电路(216)通信的电荷收集器(219)有效地收集。
39.根据权利要求36至38所述的像素检测器，其适于电磁辐射的所述检测和成像。
40.根据权利要求39所述的像素检测器，其适于红外辐射的所述检测和成像。
41.根据权利要求39所述的像素检测器，其适于可见辐射的所述检测和成像。
42.根据权利要求39所述的像素检测器，其适于紫外辐射的所述检测和成像。
43.根据权利要求39至42中的任一项所述的像素检测器，其中通过吸收电磁辐射生成的电荷乘以雪崩倍增。