半導(dǎo)體晶體具有許多獨特的光、熱、電、磁等性質(zhì)，已成為尖端科學技術(shù)中應(yīng)用最為活躍的先進材料之一，在工業(yè)制造、國防工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域中具有十分重要的作用。但是，它的可加工性極差，脆性高、斷裂韌度低，機械加工過程中易發(fā)生整體斷裂，很難加工具有復(fù)雜曲線、復(fù)雜型面的零件，不僅精度無法保證，而且成本高效率低。

目前人們主要利用外圓法、內(nèi)圓法、線鋸法對其進行直線切割，然后利用研磨、拋光工藝對半導(dǎo)體材料進行光整加工。不過這類加工方法不易實現(xiàn)計算機控制，而且對于復(fù)雜的曲線、型面零件無法加工，因此如果想進一步提高半導(dǎo)體晶體的加工效率、解決窄縫切割、曲線切割、型面加工等難題，尋求新的加工方式勢在必行。

與半導(dǎo)體相關(guān)的新型加工方式中，放電加工被認為是最有前景的加工方式之一，它不依靠機械能，而是利用電能去除材料，其加工原理如下圖所示：

放電加工原理示意圖

工件與工具電極在脈沖電源的作用下，形成間歇的火花放電，產(chǎn)生的高溫使工件局部熔化或氣化，蝕除工件材料，從而達到加工目的。放電加工可以加工任何強度、硬度、脆性的導(dǎo)電材料，與加工材料的力學性能沒有關(guān)系，是導(dǎo)電難加工材料的理想工藝選擇。

目前放電加工技術(shù)在加工金屬零件方面技術(shù)已經(jīng)十分成熟，達到了相當高的工藝水平。不過由于半導(dǎo)體晶體的電阻率比金屬高出3~4個數(shù)量級，且具有十分特殊的電特性，因此只有在較低電阻率范圍的半導(dǎo)體才能不需要輔助電極進行放電加工。而對于較高電阻率的材料，仍然具有一定的技術(shù)難度。

不過由于放電加工技術(shù)的優(yōu)勢實在明顯，因此仍然吸引了大批科研人員的關(guān)注，在國內(nèi)也不乏學者對放電加工技術(shù)在半導(dǎo)體材料上的應(yīng)用進行研究。在“2021全國高純粉體與晶體材料創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，來自南京航空航天大學的邱明波副教授將分享題為《半導(dǎo)體晶體材料放電加工技術(shù)研究》的報告。報告內(nèi)容將包括以下幾個部分：(1)本征半導(dǎo)體、雜質(zhì)半導(dǎo)體以及肖特基結(jié)的基本特性，P型和N型半導(dǎo)體晶體放電加工的等效電路模型。(2)半導(dǎo)體晶體放電加工系統(tǒng)。（3）常見半導(dǎo)體的放電加工原理。（4）常見半導(dǎo)體的加工形式。

關(guān)于報告人

邱明波 副教授 南京航空航天大學

邱明波，副教授、碩士生導(dǎo)師，機電學院機械制造及其自動化系教師，中國航空學會會員。承擔《微細加工技術(shù)》，《微機原理與應(yīng)用》，《零件快速成型》等課程的教學工作，參編《特種加工》教材1部。主持國家自然科學基金，江蘇省自然科學基金，航空科學基金，江蘇省博士后基金各1項。參與多項國家自然科學基金、江蘇省科技支撐計劃資助項目的研究。在光學學報，應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學學報，機械工程學報，航空學報，Precision Engineering，Materials Science in Semiconductor Processing等國內(nèi)外核心期刊和重要會議上發(fā)表了學術(shù)論文40 余篇，申請了15 項國家發(fā)明專利并獲得8項授權(quán)。

粉體圈會務(wù)組