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极具前景的半导体晶体材料加工技术:放电加工
2020年12月30日    阅读量:23956    新闻来源:360资讯网 ChinaNews360.com  |  投稿

半导体晶体具有许多独特的光、热、电、磁等性质,已成为尖端科学技术中应用最为活跃的先进材料之一,在工业制造、国防工业、航空航天等领域中具有十分重要的作用。但是,它的可加工性极差,脆性高、断裂韧度低,机械加工过程中易发生整体断裂,很难加工具有复杂曲线、复杂型面的零件,不仅精度无法保证,而且成本高效率低。


目前人们主要利用外圆法、内圆法、线锯法对其进行直线切割,然后利用研磨、抛光工艺对半导体材料进行光整加工涂料在线coatingol.com。不过这类加工方法不易实现计算机控制,而且对于复杂的曲线、型面零件无法加工,因此如果想进一步提高半导体晶体的加工效率、解决窄缝切割、曲线切割、型面加工等难题,寻求新的加工方式势在必行。


与半导体相关的新型加工方式中,放电加工被认为是最有前景的加工方式之一,它不依靠机械能,而是利用电能去除材料,其加工原理如下图所示:


极具前景的半导体晶体材料加工技术:放电加工 360资讯网,ChinaNews360.com

放电加工原理示意图


工件与工具电极在脉冲电源的作用下,形成间歇的火花放电,产生的高温使工件局部熔化或气化,蚀除工件材料,从而达到加工目的。放电加工可以加工任何强度、硬度、脆性的导电材料,与加工材料的力学性能没有关系,是导电难加工材料的理想工艺选择。


目前放电加工技术在加工金属零件方面技术已经十分成熟,达到了相当高的工艺水平。不过由于半导体晶体的电阻率比金属高出3~4个数量级,且具有十分特殊的电特性,因此只有在较低电阻率范围的半导体才能不需要辅助电极进行放电加工。而对于较高电阻率的材料,仍然具有一定的技术难度。


不过由于放电加工技术的优势实在明显,因此仍然吸引了大批科研人员的关注,在国内也不乏学者对放电加工技术在半导体材料上的应用进行研究。在“2021全国高纯粉体与晶体材料创新发展论坛”上,来自南京航空航天大学的邱明波副教授将分享题为《半导体晶体材料放电加工技术研究》的报告。报告内容将包括以下几个部分:(1)本征半导体、杂质半导体以及肖特基结的基本特性,P型和N型半导体晶体放电加工的等效电路模型。(2)半导体晶体放电加工系统。(3)常见半导体的放电加工原理。(4)常见半导体的加工形式。


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