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在制造金刚砂晶圆过程中晶体是分阶段生长

作者:admin 来源:未知 日期:2018/12/18 9:57:26 人气: 标签:
导读:使用粗糙金属材料制造的装置无需要求额外的冷却和保护机制,而这些机制会增加在电力系统、喷气发动机、火箭、无线电发射机和其它暴露在恶劣环境中的装备中传统硅电路的尺寸、重量和成本。金刚砂生产工艺发展据在《自…
    使用粗糙金属材料制造的装置无需要求额外的冷却和保护机制,而这些机制会增加在电力系统、喷气发动机、火箭、无线电发射机和其它暴露在恶劣环境中的装备中传统硅电路的尺寸、重量和成本。
金刚砂生产工艺发展
    据在《自然》杂志上公布研究成果的日本研究人员称,由于这种材料━━金刚砂的生产工艺已经有了很大提高,产品中的缺陷已经非常少,因此可以使用它生产更为可靠和复杂的电子产品。
    法国国立科技大学的物理学教授罗兰德表示,事实上,这一发现为金刚砂的商业性应用铺平了道路,这一问题在数十年来一直困扰着科研人员。他说,这些成果是轰动性的,这是一项重大创新,至少,金刚砂成为了硅的“半导体之王”皇冠的有力争夺者。
    据丰田中心研发实验室的发言人Masato Kimura称,以Daisuke Nakamura为代表的研究人员称,至少还需要六年的时间,这一技术才能够投入实用。
问题的解决
    硅存在的问题是,当暴露在高温或射线环境中时,其可靠性和效率都会降低。与白刚玉不同,金刚砂是一种与硅相似的半导体材料,但其硬度则接近于钻石。但由于这些特性便利它很难被使用在电子产品中,因为它不会在高温下成为液态,从而无法象硅那样能够生产出没有缺陷的芯片。
    研究人员发现,通过使用一种多步骤的工艺,他们能够制造出金刚砂晶圆,在制造过程中晶体是分阶段生长的。这样,缺陷就能够降低到低限度。
    研究人员能够生产出3英寸的晶圆,但要使金刚砂能够赶上硅的水平,研究人员还有大量的工作要做:芯片产业目前已经在使用12英寸的晶圆在生产芯片了。
磨料是金属表面切削和修平过程中的主要材料。在实际生产中,常用的磨料有人造金刚砂、白刚玉、金刚砂、硅藻土、石英砂和浮石等。 
    人造金刚砂——具有很高的硬度和较小的韧性(对比其他磨料)主要用于粗磨及磨光低强度金属(如生铁、黄铜、青铜等)的磨光。 

    刚玉——有人造的和天然的两种。刚玉中的铝矾土Al2O3含量越多,其硬度就愈高。刚玉是利用磨轮进行粗磨的较好材料,它比人造金刚砂的韧性大。刚玉的颗粒是多面的,颗粒的尖棱较人造金刚砂的尖棱为钝。适用于磨光较韧和具有较大抗断强度的金属,如淬火钢,可锻铸铁,锰青铜等。 
    金刚砂——具有中等硬度和极好的韧性,适用于所有金属的磨光。 
    硅藻土——具有不太锐利的切削面和极好的韧性,可修平金属表面的划痕和刮伤等缺陷。它是通用的磨光、抛光材料。 
    石英砂——具有中等硬度的颗粒,它没有锐利的切削面,其韧性也很好,是通用的磨光和抛光材料。 
    浮石——它的硬度很差、也较松脆,适用于磨、抛木材、皮革、橡胶,塑料和玻璃等。 
    根据以上各种磨料的性质,归纳起来,在磨硬的金属制品时,宜用人造金刚砂、刚玉或金刚砂,再用细粒金刚砂、浮石、石英粉等进行细磨。而磨光较软的金属制品时,一般用硅藻土和浮石。
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