單晶硅多次加工時(shí)的亞表面損傷仿真分析
本文關(guān)鍵詞:單晶硅多次加工時(shí)的亞表面損傷仿真分析 出處:《中國(guó)科技論文》2017年04期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 機(jī)械加工 單晶硅 分子動(dòng)力學(xué) 亞表面損傷 多次加工
【摘要】:基于分子動(dòng)力學(xué)(molecular dynamics,MD)仿真技術(shù),研究了單晶硅在多次加工時(shí)的亞表面損傷。分析了已加工和未加工的單晶硅模型的亞表面損傷;對(duì)已加工和未加工的表面分別進(jìn)行了納米劃痕仿真,分析了劃痕加工損傷的變化。仿真結(jié)果表明:切削加工后表面的硬度和彈性有不同程度的下降,有助于單晶硅工件表面材料的去除,減少了第2次加工時(shí)的亞表面損傷層深度;第2次加工的加工深度超過殘余損傷層厚度的一半時(shí),加工后的效果最優(yōu);加工深度完全在損傷層內(nèi)時(shí),會(huì)受到亞表面損傷層的原子密集化和力學(xué)性能的雙重影響,造成損傷層增大。多次加工硅片時(shí),應(yīng)充分考慮加工深度與亞表面損傷層厚度的關(guān)系。
[Abstract]:Based on molecular dynamics molecular dynamics (MD) simulation technology. The subsurface damage of monocrystalline silicon during multiple machining was studied. The subsurface damage of the machined and unmachined monocrystalline silicon models was analyzed. Nano-scratch simulation was carried out on the machined and unmachined surfaces, and the change of scratch damage was analyzed. The simulation results showed that the hardness and elasticity of the machined surfaces decreased in varying degrees. It is helpful to remove the surface material of the monocrystalline silicon workpiece and reduce the depth of the subsurface damage layer during the second machining. When the processing depth of the second machining is more than half of the thickness of the residual damage layer, the effect is the best. When the machining depth is completely within the damage layer, it will be affected by the atomic density and mechanical properties of the sub-surface damage layer, resulting in the increase of the damage layer, and when the silicon wafer is processed many times. The relationship between processing depth and the thickness of subsurface damage layer should be fully considered.
【作者單位】: 大連理工大學(xué)精密與特種加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51575083);國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(91323302) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(20120041110035) 創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51621064)
【分類號(hào)】:TH161+.1
【正文快照】: 隨著電子科學(xué)技術(shù)的不斷提高,對(duì)各種微機(jī)械、電子零件的加工精度越來越高。硅作為制造微電子、微機(jī)械零件的優(yōu)良襯底材料[1],具有導(dǎo)電性較低、導(dǎo)熱性高以及成本低等優(yōu)點(diǎn)[2]。單晶硅是1種典型的硬脆材料,其強(qiáng)度極限與彈性極限非常接近,使得硅在經(jīng)過一系列加工后,不可避免地會(huì)在
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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1 田玉s,
本文編號(hào):1429505
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