半导体材料因其独特的物理、电学性能,已成为尖端科学技术中应用最为活跃的先进材料,特别是在航空航天、光学及电子领域中具有十分重要的作用。其中,以晶体硅和晶体锗的应用最为广泛。大多数半导体材料都属于硬脆材料,加工过程中易断裂,导致加工性能极差,传统的加工方法已不能满足其加工工艺要求,如何解决其高效精密加工(如切割、穿孔、成形等)已成为国内外研究的热点难题。本课题采用电火花加工技术对半导体硅进行了放电加工研究,根据半导体材料特有的物理性质和电特性,研究了半导体P型硅材料放电加工过程中的极间电阻特性和单向导通特性,探讨提高其放电加工能力的方法。并在此基础上,通过建立半导体硅电火花穿孔放电加工模型,利用数控电火花穿孔加工实验平台对P型硅进行了电火花穿孔工艺试验。本文的主要工作:1、从进电方式方面对半导体硅放电过程中的极间电阻进行了理论和试验研究,分析了极间电阻特性对放电加工的影响,利用试验分别从点、线、面三种进电方式进行了研究,发现面进电是进电效果最好的进电方式,为了改善加工条件,合理的选择了放电加工的进电方式。认识到改善进电方式(例如增大进电有效接触面积)可以减小极间电阻,提高放电电流。2、通过分析半导体与进电金属材料接触形成的肖特基接触势垒,建立了半导体P型硅的放电穿孔加工原理模型和DR等效电路原理图,从放电通道、进电端接触、放电端接触、体电阻四个模型进行了详细阐述。3、讨论了PN结和肖特基结的单向导通特性,利用试验研究了半导体硅在放电加工中体现出来的单向导通特性,合理的选择了其放电加工极性。发现正极性加工方式可以提高P型硅的放电加工电流,为提高其放电加工能力奠定了基础。4、设计了数控电火花穿孔加工实验平台和一套简易实用的穿孔装置,合理的选择了P型硅定位、夹紧、进电方式、加工极性及工作液循环系统,对半导体硅进行了电火花穿孔加工工艺试验,研究了不同工艺参数对穿孔速度和电极损耗的影响规律,随后进行了小孔加工精度和放电加工电流波形研究,为研究其它半导体材料的放电加工和探讨半导体放电加工机理奠定了基础。