半導(dǎo)體晶體材料表面進(jìn)電特性及電火花銑削加工研究.pdf

1、半導(dǎo)體諸如硅、鍺因其具有對光、熱、電、磁等外界因素變化十分敏感而獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì),已成為尖端科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用最為活躍的先進(jìn)材料之一。然而其硬度高、脆性很大,傳統(tǒng)機(jī)械加工方法很難加工。因此,迫切需要探索新的加工方法。本課題組利用電火花線切割技術(shù)進(jìn)行了加工試驗(yàn)。由于半導(dǎo)體的特殊電學(xué)特性,進(jìn)電表面存在接觸電阻、鈍化等現(xiàn)象。本文在理論研究和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了接觸電阻、鈍化產(chǎn)生的因?yàn)?并提出切實(shí)可行的進(jìn)電方式,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了半導(dǎo)體電火花銑削加工的

2、初步研究。
　　 主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)針對硅材料從理論上分析了產(chǎn)生接觸電阻的因?yàn)?建立了切割回路中的導(dǎo)電原理模型。分析了與接觸電阻有關(guān)的幾個因素,如進(jìn)電方式、進(jìn)電材料、接觸壓力對接觸電阻的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:選擇進(jìn)電材料時,進(jìn)電材料的功函數(shù)與所要加工的半導(dǎo)體的功函數(shù)盡量接近;選擇接觸形式,兩個材料接觸時要形成面接觸,同時在允許的范圍內(nèi)盡量增大接觸壓力來減小接觸間隙,這樣會得到更小的接觸電阻。
　　 (

3、2)實(shí)驗(yàn)?zāi)M鍺晶體電火花線切割加工過程,提出“鈍化膜”這個概念。通過理論分析、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、運(yùn)用XRD技術(shù)分析新生成物質(zhì),確定這種新生成的物質(zhì)為電解的鍺離子與氫氧根離子反應(yīng)生成的半導(dǎo)體氧化物。然后對硅材料也進(jìn)行“鈍化”實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)硅的電解現(xiàn)象非常弱,所以其鈍化現(xiàn)象非常弱,幾乎可以忽略。針對鍺的鈍化,提出了兩種鈍化預(yù)防與消除方法,通過實(shí)驗(yàn)比較,確定“涂抹法”是預(yù)防鈍化的有效措施。利用這種方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與實(shí)際加工,與原來的加工方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)