半导体放电加工中接触电阻的影响因素研究

从理论上分析了产生接触电阻的原因,建立了切割回路中的导电原理模型。分析了如进电方式、进电材料、接触压力等因素对接触电阻的影响。实验结果表明:选择进电材料时,进电材料的功函数与所要加工的半导体的功函数尽量接近;选择接触形式,两个材料接触时要形成面接触,同时在允许的范围内尽量增大接触压力来减小接触间隙,这样会得到更小的接触电阻。     

进电方式对高阻半导体硅放电加工影响研究

进行了高阻半导体硅的放电铣削加工实验,通过检测脉冲放电电压和电流波形,对固定、旋转、随动三种进电方式下的加工情况进行了对比。结果表明：固定进电方式下,由于进电点会逐步生成不导电的钝化膜,接触电阻不断增大,回路中的总电阻不断增大,放电峰值电流逐步减小,最终导致无法加工;旋转进电方式下,由于进电电极与加工区域距离增大,导致放电回路中的体电阻不断增大,放电峰值电流也会逐步减小;随动进电方式下,放电回路中进电电极会不断刮除产生的钝化膜且极间距离维持不变,因此接触电阻和体电阻能保持始终稳定,放电加工稳定性较好。
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进电端放电法对单晶硅电火花加工接触电阻的影响研究

为改善高电阻率硅的电火花线切割可加工性,提出了一种在半导体电镀金属薄膜表面放电的方法（简称进电端放电法）。首先在硅(电阻率为2.1Ω·cm)表面电镀一层铜膜,然后利用铜刷作电极,在铜膜表面进行放电,利用放电形成的高温在硅表面形成重掺杂层,以降低接触势垒。分析了表面重掺杂层的形成机理,制备了硅试件并得到了伏安曲线,结果表明,试件的进电端接触电阻明显减小。最后采用进电端放电法对电阻率为2.1Ω·cm、直径为100mm的硅锭进行电火花线切割试验,加工效率可由12mm2/min提高至30mm2/min。     

半导体硅电极多通道放电机理研究

为了实现电火花加工同一时刻形成多个放电通道蚀除工件,克服现有放电加工理论中同一时刻仅有一个放电通道蚀除工件的限制,提出了采用半导体材料作为电极进行放电加工的新方法。首先,通过试验证明以半导体硅为电极加工金属可以形成多通道放电;其次,建立了半导体电极单通道放电等效电路模型,发现半导体电极在放电加工时不是一个等势体,并进行了电势差分布试验,验证了多通道放电形成的原因是远离放电点处的电势较高,可以同时形成击穿产生放电;最后,进行了半导体硅电极单脉冲放电试验及成型加工试验。试验结果显示,半导体硅电极通过1次脉冲放电同时形成多个放电通道,有效地分散放电能量,相较于金属电极,每个放电坑的直径和深度都显著减小。在相同放电参数下,对比钢电极,用硅电极进行电火花加工的表面粗糙度值下降71.7%。     

半导体电火花加工爬坡式电流现象研究

对单晶硅电火花加工过程中的电流爬坡式上升现象进行了研究,结果表明,爬坡式电流主要是由加工过程中接触电阻的变化引起的,而接触电阻主要由高温区的接触面积决定。对爬坡式电流曲线的性质进行了研究,分析了温度、热导率和相变能量对接触电阻和放电电流变化的影响。最后,研究了电参数对加工效率的影响,结果表明采用大脉宽、高电压和小占空比能够大大提高加工效率。     

基于微机电系统技术的微型热电致冷器研究进展

介绍热电材料、热电器件的原理及发展历史,从材料及结构两方面,对基于微机电系统加工工艺的微型热电致冷器的最新研究进展进行综述,比较不同材料及不同结构的性能特点,对块体热电材料和低维热电材料的研究进展进行介绍,着重分析超晶格薄膜材料及Cross-Plane型器件,指出研究具有更高优值系数的新型材料,在维持Seebeck系数不变的同时提高电导率并降低热导率,及采用新的加工工艺优化致冷器的结构,减小接触电阻、接触热阻等,是提高热电致冷器性能的有效手段。     

碳纳米管工具电极的导电性能

基于纳米试验系统研究了碳纳米管工具电极的在线制备和导电性能测试方法。首先利用电弧放电将碳纳米管焊接在钨针尖上,制备碳纳米管工具电极;然后在线测试碳纳米管工具电极的伏安特性,分析碳纳米管与钨针焊接前后电阻的变化。通过局部焦耳热法改善碳纳米管与钨针的接触特性,用Au离子溅射法降低碳纳米管工具电极的电阻,提高电极的整体导电性能。试验结果表明,碳纳米管与钨针焊接后,电路中的电极电阻明显降低,碳纳米管工具电极的电阻约为130kΩ,经过90s局部焦耳热处理后,电极电阻降低到55kΩ左右,比原电阻减小约60%,接触性能明显改善;再经过Au离子溅射处理后,电极电阻进一步降低到40kΩ左右,比原电阻减小约70%,从而显著提高了碳纳米管工具电极的导电性能。     

电火花齿轮跑合工艺的应用

电火花加工的主要特性：电极“刀具”与工件的不接触加工，无切削负载；加工中热变形小；工件尖端处放电加工的电蚀量大；对导体材料的加工没有高硬度限制要求。这些特性使电火花加工独具魅力。而将电火花加工推广应用到齿轮的后置精加工中，又使其独放异彩，某些主要功能为其他类似     

数字万用表二极管档测试原理与使用方法

１引言模拟式万用表（俗称指针式万用表）的电阻档能够方便地用于半导体元件性能的鉴别,但数字万用表的电阻档则无能为力。究其原因,主要是数字万用表电阻档所能提供的测试电流太小,就常用的ＤＴ－８３０型（以下均以此型为例）而言,它的２０ｋ档不大于７．５Ａ,而２０Ｍ档仅仅只有７５ｎＡ。由于半导体元件具有非线性特性,其ＰＮ结的正、反电阻与通过其中测试电流的大小密切相关,以如此微弱的测试电流测试元件的正、反向电阻,其工作点注定要落在ＰＮ结伏安特性曲线的弯曲区段,即死区范围。因此,在电阻档测出的阻值比正常使用值往…     

锗晶体放电加工特性及进电方式研究

研究N型锗晶体放电加工中体现的单向导通性、表面电化学现象以揭示其特殊放电加工特征.试验发现N型锗晶体放电加工无法持续,其主要原因是进电接触面产生电解并生成不导电、不溶解的氧化物且阻塞在进电接触面缝隙内.为避免在进电接触区产生电解,设计表面涂覆碳浆进电法;为避免进电接触区产生不导电、不溶解氧化物,设计了电极随动进电法,并...     

硅型光伏电池的电特性及太阳能发电

阐述硅型光伏电池的电特性,讨论等效电路图、伏安特性曲线和硅电池的光照特性,介绍阳光跟踪器结构,最后给出硅型光伏电池的应用实例。     

放电成型加工中的单晶硅材料去除率建模分析与实验研究

在半导体材料放电加工可行性的基础上,分析了影响材料去除率的几个主要因素,其中包括空载电压、峰值电流、脉冲宽度以及脉冲间隔。采用中心组合设计实验,考察峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔这3个因素对单晶Si放电加工的材料去除率的影响,建立了单晶Si放电加工的材料去除率的响应模型,进行响应面分析。方差分析结果表明模型具有很好的拟合程度和适应性。采用满意度函数(DFA)确定了单晶Si放电加工的最佳工艺参数,当峰值电流取18.5A、脉冲宽度取358.62μs、脉冲间隔取20μs时,满意度为0.912,此时材料去除率的最优值为76.26 mm~3/min。用所确定的最佳工艺参数在电火花成型机床上重复多次实验,测得P型单晶硅的平均MRR为73.86 mm~3/min。模型预测结果与最佳工艺参数下的实验结果平均相对误差为3.2%,验证实验表明该模型能实现相应的半导体材料放电加工过程的材料去除率预测。     

精密定位测试系统的设计和改进

在电接触领域中,电连接器的电接触不良会产生误码甚至使整个系统发生故障,尤其高接触电阻或由于接触压力减小造成接触对松弛而引起电连接器故障占很大比例。要从理论上精确计算实际失效样品的接触电阻或接触压力比较困难,因此研制精密定位测试系统。     

纯钨材料特性对电火花加工的影响

为了研究纯钨材料的电加工特性,通过选用不同品质的纯钨材料,进行密度测量和金相观察,进而进行电火花打孔和线切割加工试验,结果表明材料致密度对电加工特性有较大影响。致密度越高,材料内部晶粒之间的空隙越少,放电加工时,材料越难蚀除,工具电极的相对损耗越高,线切割获得的表面质量越佳。     

动态接触电阻测试系统的研究

对于触点电接触状态的好坏,一般用静态下接触电阻的大小来衡量,而触点的动态接触电阻研究尚未深入开展。本文针对小容量触点的接触可靠性进行了阐述,详细介绍了一种新研制的小容量触点的动态接触电阻测试系统。     

二极管伏安特性自动测试系统

针对传统二极管伏安特性测试过程繁琐,不好操作等弊端,利用计算机、NI myDAQ、精密电阻和LabVIEW软件搭建了一个二极管伏安特性自动测试系统,并采用该系统对IN4727A型二极管进行了测试,结果表明该测试系统能满足测试要求。     

二极管伏安特性自动测试系统

针对传统二极管伏安特性测试过程繁琐,不好操作等弊端,利用计算机、NI myDAQ、精密电阻和LabVIEW软件搭建了一个二极管伏安特性自动测试系统,并采用该系统对IN4727A型二极管进行了测试,结果表明该测试系统能满足测试要求。     

金属材料表面直流接触电阻测试方法

提出了材料表面接触电阻的测试方法,测试了几种典型材料的表面接触电阻;分析了材料表面接触电阻随压力的变化的规律。研究表明：材料的表面接触电阻是压强的函数。表面接触电阻是材料的固有属性,是材料本身的电性能所决定的,可作为材料屏蔽效能的衡量标准。     

难导电硬脆材料喷雾电化学放电加工机理研究

采用喷雾电化学放电加工方法对单晶硅、光学玻璃和氧化铝陶瓷三种难导电硬脆材料进行试验研究,阐述了加工原理,构建了传热物理模型。通过分析加工放电波形和表面微观形貌,得出了难导电硬脆材料的加工蚀除方式。研究表明,对于硅等半导体材料,主要依靠电化学腐蚀、电化学放电和化学溶解进行综合蚀除;对于光学玻璃等易软化的绝缘材料,主要依靠电化学放电形成的局部高温进行软化,并进行化学溶解蚀除;对于氧化铝陶瓷等高熔点绝缘材料,电化学放电通常只能产生软化层,再由机械方法实现延性方式去除。     

直流表面电阻测试系统软件开发与应用

用Visual Basic针对表面直流电阻测试系统进行软件开发,使系统各个部分组成一个可控的整体.该开发软件具有较好的人机界面,实现了表面接触电阻的自动测量和数据处理.测试结果较好地反应材料在不同压强下的表面电阻,符合材料的物理特性,对材料的屏蔽效能评估、工程中材料的选型和应用有较好的参考价值.