Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: В современной промышленности наряду с другими материалами широко используется кремний. Детали из кремния применяются в самых различных приборах, в том числе в солнечных батареях, которые используются как в космической отрасли, так и в автомобилестроении в качестве источников электрической энергии.
Основой для изготовления изделий из кремния является кремниевая пластина. Значительное число кремниевых пластин не выдерживает весь технологический цикл и разрушается из-за низкой механической прочности вследствие образования трещин и появления остаточных напряжений в их поверхностном слое. Несомненно, снижение механической прочности пластин может быть обусловлено операциями, связанными с выращиванием слитка кремния и механической обработкой.
В этой связи важным является контроль качества кремниевых пластин как на начальном этапе производства, так и после каждой технологической операции. Анализ методов контроля показал, что ни один из них практически не может быть использован для оперативного определения прочностных свойств пластин. В исследованиях было установлено, что при импульсном механическом воздействии на кремниевую пластину вокруг последней возникают изменяющиеся электромагнитные поля. В этой связи целесообразно использование данного явления для контроля качества кремниевых пластин.
Актуальным является также проведение исследований по изучению влияния методов механической обработки на прочность кремниевых пластин, а также разработка рекомендаций по повышению их качества.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: повышение механической прочности кремниевых пластин путем снижения трещинообразования при их изготовлении.
Для достижения поставленной цели следует решить следующие задачи:
-
Провести теоретические и экспериментальные исследования влияния технологических методов обработки на механическую прочность кремниевых пластин.
-
Провести теоретические и экспериментальные исследования влияния остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин
-
Разработать метод неразрушающего контроля качества кремниевых пластин на основе проведения исследований электромагнитного излучения при их механическом нагружении.
-
Разработать практические рекомендации по повышению механической прочности кремниевых пластин при их изготовлении.
ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются кремниевые пластины, процессы их механической обработки, а также процессы электромагнитного излучения кренмиевых пластин при механическом ІсрдайядаїиоалякнАЯ |
| БИБЛИОТЕКА |
1 g5M
-
Установлено, что прочность кремниевых пластин обусловлена размерами микротрещин, образовавшихся при механической обработке.
-
Впервые на основе энергетической теории прочности получены теоретические уравнения, позволяющие оценить влияние зернистости инструмента и величины остаточных напряжений на механическую прочность кремниевых пластин.
-
Впервые установлено, что в пространстве, окружающем кремниевую пластину, при ее механическом возбуждении возникает электромагнитное поле, качественные характеристики которого связаны с дефектами структуры.
МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. Методологической основой работы является системный подход к изучению и описанию взаимосвязей прочностных свойств кремниевых пластин с условиями их обработки. Теоретические исследования базируются на теории АА Гриффитса и его последователей. Экспериментальные исследования основываются на современных методах определения механической прочности дефектного слоя и регистрации электромагнитных сигналов кремниевых пластин, а также современных методах математико-статистической обработки экспериментальных данных.
