本文關(guān)鍵詞：表面缺陷結(jié)構(gòu)對硅基材料大氣等離子體拋光質(zhì)量的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硅基半導(dǎo)體材料因具備熱導(dǎo)率高、鍵合能高、擊穿場強高等優(yōu)良性能,在航空航天、國防及民用等領(lǐng)域中應(yīng)用得越來越多,但對其表面質(zhì)量也提出了更高的要求,這給加工技術(shù)帶了嚴峻的挑戰(zhàn)。在實際應(yīng)用中,缺陷普遍存在于硅基材料中,鮮有理論模型和實驗手段對其精確分析及預(yù)測�，F(xiàn)有研究主要是對完整硅基材料進行分析,往往忽略了缺陷的存在對加工的影響。本論文的研究內(nèi)容是硅基材料中的缺陷對大氣等離子體拋光加工的影響。以最為常見的刃型位錯和螺旋位錯為典型結(jié)構(gòu)進行分析。利用量子化學(xué)模擬計算手段進行仿真分析,建立了4H-SiC超晶胞結(jié)構(gòu)及含有兩種典型位錯的模型,通過比較態(tài)密度、平均電子數(shù)、活化能及反應(yīng)能壘等參數(shù),揭示了位錯的存在會促進晶體被刻蝕,進而進行實驗驗證。通過對位錯密度不同的兩種樣品進行檢測,在相同的工藝參數(shù)下進行等離子體拋光實驗,分析去除量、表面形貌等參數(shù),得到了位錯的存在有利于提高加工效率的結(jié)論,驗證了理論仿真結(jié)論�；诳紤]了位錯結(jié)構(gòu)的理論模擬結(jié)果及實驗檢測數(shù)據(jù),修正了駐留函數(shù)模型,進行了拋光加工實驗,較好地實現(xiàn)了對位錯影響的理論預(yù)測和加工補償。本文通過對位錯影響的理論模擬及實驗分析,揭示了缺陷結(jié)構(gòu)對大氣等離子體化學(xué)刻蝕過程的影響,并指導(dǎo)了去除函數(shù)的修正,有助于提高加工精度和表面質(zhì)量,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：大氣等離子體 表面缺陷 刻蝕 量子化學(xué) 拋光
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN305.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題來源10
• 1.2 課題研究目的及意義10-11
• 1.3 超光滑表面加工技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概況11-18
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)17-18
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 大氣等離子體拋光原理及實驗平臺搭建19-27
• 2.1 等離子體拋光加工原理19-23
• 2.1.1 等離子體產(chǎn)生方式19-21
• 2.1.2 刻蝕原理21-23
• 2.2 實驗平臺搭建23-26
• 2.2.1 等離子體發(fā)生器結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2.2 拋光系統(tǒng)其他組成部分24-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 缺陷結(jié)構(gòu)進行化學(xué)刻蝕的量子化學(xué)模擬計算27-45
• 3.1 SiC體系模型建立27-32
• 3.1.1 無位錯及位錯模型的建立27-29
• 3.1.2 反應(yīng)體系中反應(yīng)物與生成物模型的建立29-30
• 3.1.3 計算參數(shù)設(shè)定30-32
• 3.2 能帶結(jié)構(gòu)及態(tài)密度分析32-37
• 3.2.1 無位錯SiC體系的結(jié)果分析32-33
• 3.2.2 含有較小刃型位錯SiC體系的結(jié)果分析33-34
• 3.2.3 含有較大刃型位錯SiC體系的結(jié)果分析34-36
• 3.2.4 三種SiC體系的態(tài)密度圖對比分析36-37
• 3.3 平均成鍵電子數(shù)分析37-39
• 3.3.1 無位錯與含有刃型位錯的SiC體系分析37-38
• 3.3.2 含有螺旋位錯的SiC體系分析38-39
• 3.4 反應(yīng)能壘分析39-43
• 3.4.1 無位錯SiC體系的結(jié)果分析39-40
• 3.4.2 含有較小刃型位錯SiC體系的結(jié)果分析40-41
• 3.4.3 含有較大刃型位錯SiC體系的結(jié)果分析41-42
• 3.4.4 含有螺旋位錯SiC體系的結(jié)果分析42
• 3.4.5 四種SiC體系的反應(yīng)能壘對比分析42-43
• 3.5 活化能計算43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 缺陷結(jié)構(gòu)對表面加工質(zhì)量的影響分析及實驗驗證45-54
• 4.1 位錯密度測量45-47
• 4.2 加工速率分析47-50
• 4.3 表面粗糙度分析50-53
• 4.3.1 三維形式50-52
• 4.3.2 二維形式52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 駐留函數(shù)修正與工藝優(yōu)化54-68
• 5.1 駐留函數(shù)模型建立與修正54-61
• 5.1.1 去除材料模型54-57
• 5.1.2 基于邊緣效應(yīng)的駐留函數(shù)模型修正57-59
• 5.1.3 基于表面缺陷影響分析的駐留函數(shù)模型修正59-61
• 5.2 工藝優(yōu)化61-66
• 5.2.1 氣體配比61-63
• 5.2.2 加工距離63-65
• 5.2.3 電源功率65-66
• 5.3 實驗驗證66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果73-75
• 致謝75

  本文關(guān)鍵詞：表面缺陷結(jié)構(gòu)對硅基材料大氣等離子體拋光質(zhì)量的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：460643