[发明专利]一种半导体材料激光电化学复合微加工方法及装置

摘要

本发明公开了一种半导体材料激光电化学复合微加工方法及装置，属于特种加工领域，该方法是利用单晶硅等半导体材料电导率随温度升高而显著增强的特性，由激光束加热半导体材料，定域增强加工区域附近材料导电性能，形成一条电流优先通过的导电通道，在此基础上以偏置电液束形式引入电解加工，实现加工区域附近的激光电化学“自耦合”复合加工，无需“对刀”，不仅确保激光加工过程中无表面残渣附着，还可强化冷却作用，达到减小热损伤、降低残余应力、提高加工表面质量的目的；该装置包括激光器、外部光路、电解电源、稳定射流生成装置；其装置可生成稳定低压电解液射流，并实现冲击角度与位置调节，确保实现激光束与冲击射流相对位置精确调节。

主权项

1.一种半导体材料激光电化学复合微加工方法，利用半导体材料电导率随温度升高而增强的特性，通过聚焦激光束产生局域温度场，同时引入电化学阳极溶解，在激光、电化学阳极溶解的共同作用下，从而有效的消除再铸层、残余应力，提高加工质量；其特征在于，激光器(1)发出的激光束(2)辐照在半导体材料(10)上，半导体材料(10)下端面上设置有金属薄膜层(12)；金属薄膜层(12)与直流脉冲电源(13)的正极相接，使得半导体材料(10)的下表面电势均匀分布；直流脉冲电源(13)的负极与金属针头(8)相接，使金属针头(8)内通有的电解液“阴极化”；电解液在半导体材料(10)上表面形成薄电解液层(9)；所述金属薄膜层(12)通过绝缘层(11)与外界隔离，使得直流脉冲电源(13)正负极间的定域导电通道(15)仅通过半导体材料(10)。