注入能量对硅片的表面性能影响的研究.pdf

第3 5 卷第6 期 中国矿业大学学报 V 0 1 ．3 5N o ．6 2 0 0 6 年1 1 月J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y N o v ．2 0 0 6 文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 6 0 6 0 7 1 3 一0 5 注入能量对硅片的表面性能影响的研究 张德坤，葛世荣，王庆良，刘金龙 中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州 2 2 1 1 1 6 摘要以单晶硅 1 1 1 作为研究对象，选用注入剂量为8 1 0 1 5i o n s ／e r a 2 ，注入能量分别为5 0 ，8 0 和1 2 0k e V 的C 注入方法对单晶硅片进行离子注入．利用原位纳米力学测试系统对C 注入前 后硅片的纳米硬度和弹性模量进行测定，在U M T 一2 型微摩擦试验机上对C 注入前后硅片开展 往复滑动微摩擦实验，研究其摩擦系数和声发射信号的变化，采用T - 1 0 0 0 型表面轮廓仪测量 C 注入前后硅片的磨损量，利用孓3 0 0 0 N 型扫描电子显微镜表征C 注入前后硅片的磨损机理． 结果表明，C 注入能量为5 0k e V 硅片的纳米硬度和弹性模量大幅减小，而其他2 种注入能量的 纳米硬度和弹性模量与单晶硅相差较小；C 注入后硅片的减摩效果得到了提高，在小栽荷下其 摩擦系数大幅度降低，但在栽荷达到一定值后，摩擦系数和声发射信号会迅速增加并且产生磨 痕；注入能量为1 2 0k e V 的硅片的减摩效果最佳，注入能量为8 0k e V 和1 2 0k e V 的硅片的抗磨 性能较好；C 注入前后单晶硅片的磨损形貌在小载荷下以黏着磨损为主． 关键词单晶硅；注入能量；力学性能；摩擦磨损性能 中图分类号T H1 1 7 ．3文献标识码A R e s e a r c ho nt h eE f f e c t so fS u r f a c eP e r f o r m a n c eo f S i l i c o nW a f e r sU n d e rD i f f e r e n tC I m p l a n t a t i o nE n e r g y Z H A N GD e k u n ，G ES h i r o n g ，W A N GQ i n g l i a n g ，L I Uj i n - l o n g S c h o o lo fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y 。 X u z h o u ，J i a n g s u2 2 111 6 ，C h i n a A b s t r a c t T h es i n g l ec r y s t a ls i l i c o n 111 w a f e r sw e r et a k e na se x a m p l e sa n di m p l a n t e db yc a r b o n i o nw i t ha ni m p l a n t a t i o nd o s eo f8 1 0 1 5i o n s ／c m 2a n dd i f f e r e n te n e r g i e so f5 0 ，8 0a n d1 2 0k e V ， r e s p e c t i v e l y ．T h en a n o h a r d n e s sa n de l a s t i cm o d u l u so fs i l i c o nw a f e r sw e r em e a s u r e do nt h ei n s i t un a n o m e c h a n i c a lt e s t i n gs y s t e mb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o n ．T h er e c i p r o c a t i n gs l i d i n g t e s t so ns i l i c o nw a f e r sw e r ep e r f o r m e do nt h eU M T 一2M i c r o t r i b o m e t e r ，w h i c ha t t e m p t e dt oi n v e s t i g a t et h ev a r i a t i o no ff r i c t i o nc o e f f i c i e n ta n da c o u s t i ce m i s s i o ne n e r g yb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o n ．W e a rv o l u m no fs i l i c o nw a f e r sb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o nw e r ec h a r a c t e r i z e du s i n gaT 一10 0 0p r o f i l o m e t e r ．T h em o r p h o l o g i e so fw o r ns u r f a c ew e r eo b s e r v e dw i t ht h eS - 3 0 0 0 NS c a n n i n gE l e c t r o nM i c r o s c o p ei no r d e rt og a i ni n f o r m a t i o n so nt h ew e a rm e c h a n i s m s ． T h er e s u l t sd e m o n s t r a t et h a tt h en a n o h a r d n e s sa n de l a s t i cm o d u l u so fs i l i c o nw a f e ru n d e rt h e i m p l a n t a t i o ne n e r g yo f5 0k e Vd e c r e a s e dt oag r e a te x t e n t ．B u tt h o s eo ft h ei m p l a n t a t i o ne n e r g i e so f8 0a n d12 0k e Vw e r ec l o s et ot h a to fs i n g l ec r y s t a ls i l i c o n ．F r i c t i o n r e d u c i n ge f f e c to f 收稿日期2 0 0 6 一0 1 1 4 基金项目国家自然科学基金项目 5 0 4 0 5 0 4 2 } 国家杰出青年科学基金项目 5 0 2 2 5 5 1 9 ；高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划项 目 作者简介张德坤 1 9 7 1 一 ，男，河北省沧州市人，副教授，工学博士，从事微动磨损和微机电系统摩擦学的研究． E - m a i l d k z h a n g c u m t ．e d u ．c nT e l 0 5 1 6 - 8 3 5 9 1 9 1 8 万方数据 7 1 4中国矿业大学学报第3 5 卷 t h eC i m p l a n t e ds i l i c o nw a f e r si m p r o v e da n di t sc o e f f i c i e n to ff r i c t i o na l s od e c r e a s e dg r e a t l y u n d e ral i g h tl o a d ．B u tw h e nt h e1 0 a dr e a c h e dt oac e r t a i nv a l u e ．t h ec o e f f i c i e n to ff r i c t i o na n d a c o u s t i ce m i s s i o ne n e r g yi n c r e a s e ds h a r p l ya n dt h ew o r nt r a c eo c c u r r e do nt h ew a f e rs u r f a c e ． T h ee f f e c t so ff r i c t i o n r e d u c i n go fs i l i c o nw a f e ru n d e ri m p l a n t a t i o ne n e r g i e so f12 0k e Vw e r e t h eb e s ta n dt h es i l i c o nw a f e r su n d e ri m p l a n t a t i o ne n e r g i e so f8 0k e Va n d12 0k e Ve x h i b i t e dt h e b e t t e ra n t i - w e a rp e r f o r m a n c e ．A d h e s i v ew e a rw a st h em a i nm e c h a n i s mu n d e ral i g h tl o a df o r t h es i l i c o nw a f e r sb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o n ． K e yw o r d s s i n g l e - c r y s t a ls i l i c o n ；i m p l a n t a t i o ne n e r g y ；m e c h a n i c sp r o p e r t y ；m i c r o t r i b o l o g y 硅是微型机电系统用的主要结构材料，其磨损 是该系统主要失效的原因之一[ 卜引．研究表明[ 3 q ] ， 未经表面处理的硅材料脆性较高，易发生剥层磨损 和脆性断裂，难以满足使用要求．因此，通过表面改 性技术来提高硅材料表面微机械性能，以改善硅材 料的微观摩擦磨损性能，并寻找抗磨减摩对策以保 证微机械电子系统 M E M S 功能和使用寿命具有 重要意义． 对单晶硅表面的离子注入研究始于2 0 世纪 8 0 年代[ 引．B e n k h e r o u r o u [ 6 | ，U e d a [ 7 3 等用氮离子注 入单晶硅结构改性获得了氮化硅膜．G u p t a 等[ 8 ] 发 现单晶硅和多晶硅表面经O 和N 注入处理后化 学性质发生变化，表面抗变形能力有所提高，卸载 过程中的滞后现象明显减弱．L e k k i 等[ 9 ] 发现单晶 硅表面A r 注入过程中的化学反应不能改善表面 改性层的摩擦磨损性能，而A r 离子束轰击导致 硅次表面产生缺陷，有利于降低摩擦力．K o d a l i [ 1 0 ] 等发现经不同剂量C 注入后单晶硅 1 0 0 表面后 的摩擦磨损性能明显改善，而N 注入改性效果不 明显． 本文选用不同C 注入能量的方法在单晶硅 片表面制备离子注入层，并研究其力学性能变化及 微摩擦学特性，考察其减摩抗磨性能，其目的在于 优化离子注入参数，最终得到最佳的减摩抗磨效果 的离子注入层． 1 实验部分 在中国科学院半导体研究所的L C - 4 型高能 离子注入机上对N 型单晶硅片进行C 注 入试验，单晶硅片试样参数为直径为4 0m m ，厚 度为3 2 0 肛m ，掺杂磷元素，电阻率为3 5 ～5 0 Q c m ，试样表面粗糙度R a 为0 ．4n m ．C 注入条 件为注入剂量为8 1 0 1 5i o n s ／e r a 2 ，注入能量分别 为5 0 ，8 0k e V 和1 2 0k e V ．以单晶硅片和C 注入 后的硅片作为力学性能和摩擦磨损对比试样．在美 国H y s i t r o n 公司的原位纳米力学测试系统上测试 C 注入前后硅片的纳米硬度和等效弹性模量等参 数，试验中选用4m N 和5m N 这2 种载荷对单晶 硅片以及C 注入硅片进行纳米压痕试验，根据加 卸载曲线分别得出在这2 种载荷下的纳米硬度和 弹性模量值． 在美国产通用往复式U M T 一2 型微摩擦试验 机上开展单晶硅片和C 注入后的硅片同S i 。N 。球 的摩擦磨损实验．摩擦副运动方式为往复滑动，磨 损试验条件为干摩擦，滑动振幅为1 0m m ，载荷 为0 ．1 ～1 ．5N ，滑动速度为0 ．2 4m ／s ，磨损时间 均为6 0 0S ．S i 。N 。球直径为4m m ，显微硬度为 14 0 017 0 0H V ．试验机直接记录试样磨损过程 中摩擦系数的变化，同时采集摩擦过程中声发射信 号，检测试样的磨损状态的变化．采用T - 1 0 0 0 型表 面轮廓仪测量离子注入前后的硅片磨损后的磨痕 轮廓，根据测得的磨痕的宽度和深度计算出磨痕的 磨损体积．利用S - 3 0 0 0 N 型扫描电子显微镜表征 C 注入前后硅片磨损后的磨痕表面形貌． 2结果与讨论 2 ．1力学性能 图1 示出了在原位纳米力学测试系统上对单 晶硅片表面和注入能量为5 0k e V 的C 注入后硅 片表面进行纳米压痕时的加卸载曲线． 蟊区毳{ 幽 图1单晶硅片和C 注入后硅片的加卸载曲线 F i g ．1L o a d i n ga n du n l o a d i n gc u r v e so f s i n g l ec r y s t a ls i l i c o na n dC i m p l a n t e ds i l i c o n 曲线表明，在相同的最大载荷4m N 下，单晶 硅片表面的最大压入深度 。，约为1 1 9n m ，而C 注入后硅片表面的最大压人深度 。。，约为1 7 6 n m ．根据加卸载曲线可计算出单晶硅片和C 注入 万方数据 第6 期 张德坤等注入能量对硅片的表面性能影响的研究 能量为5 0k e V 的硅片表面的纳米硬度分别为 1 1 ．4 3G P a 和9 ．2 4G P a ，弹性模量分别为1 4 2 ．2 6 G P a 和6 6 ．5 9G P a ． 图2 示出了C 注入前后的硅片在施加4mN 和5m N 这2 种载荷测量时纳米硬度和弹性模量 塞1 嬖s 舞 O 的变化柱状图．结果表明2 种载荷下除了注人能 量为5 0k e V 的弹性模量相差较大外，其余测得的 纳米硬度和弹性模量都相差很小，表明这2 种载荷 对测量影响很小． 注入t l l l t t l e ／k e V 注入能量／k e V a 纳米硬度 b 弹性模量 图2C 注入前后硅片纳米硬度和弹性模量的变化柱状 F i g ．2H i s t o g r a m so fn a n o h a r d n e s sa n de l a s t i cm o d u l u so fs i l i c o nw a f e r sb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o n 图2 a 表明，C 注入能量对单晶硅片的纳米硬 度影响很大，特别是在注入能量为5 0k e V 时，其纳 米硬度大幅度降低，其数值在4m N 和5m N 这2 种载荷下分别为9 ．2 5G P a 和8 ．7 5G P a ，它们比单 晶硅片 1 1 ．6G P a 分别降低了1 9 ．1 6 ％和 2 5 ．1 7 ％；而C 注入能量为8 0k e V 和1 2 0k e V 硅 片的平均纳米硬度分别为1 2 ．0G P a 和1 1 ．7 6 G P a ，与单晶硅片相差较小．图2 b 表明，C 注入后 的弹性模量存在和纳米硬度相同的趋势，C 注入 能量为5 0k e V 硅片的弹性模量大幅度减少，在4 m N 和5m N 这2 种载荷下相应的弹性模量分别 为6 6 ．6G P a 和5 5 ．8G P a ，相对单晶硅片 1 4 4 ．0G P a 分别降低了5 3 ．1 9 ％和6 1 ．6 9 ％；而 C 注入能量8 0k e V 和1 2 0k e V 下硅片的平均弹 O ．6 O ．5 籁 懈0 ．4 肇 登0 ．3 0 ．2 赫 _ | I i 5 糍 糖 01 0 0 2 0 03 0 04 0 05 0 06 0 0 f ／s a 单晶硅 性模量分别为1 4 4 ．3G P a 和1 3 9 ．7G P a ，其大小和 单晶硅相当． 2 ．2 微摩擦学特性 图3 示出了单晶硅片和不同C 注入能量下硅 片在不同载荷下的摩擦系数的变化曲线．图3 a 曲 线表明，单晶硅片除了在载荷为0 ．1N 时摩擦系数 变化波动较大之外，在0 ．2 ～1 ．5N 之间的载荷下， 摩擦系数的变化趋势一致，在磨损初期有一个短时 间的低摩擦系数，后迅速增大到最大值，并逐渐趋 于稳定在0 ．5 ～0 ．6 之间． 图3 b 表明，C 注入能量为5 0k e V 的硅片在 0 ．1 ，0 ．2 和0 ．3N 的小载荷磨损下摩擦系数较低 且变化比较稳定，约在0 ．1 5 与0 ．2 5 之间波动；当 载荷达到0 ．5N 时，在磨损了约150s 后，摩擦系 O ．1N O ．2 N O ．3N 0 ．5 N 0 ．6 N O ．8 N I ．0 N 1 ．5 N 巅 I I I ； 糍 蟹 赣 帕 糍 世 U s b C 注入能量，5 0k e V t旭t随 c C 注入能量，8 0k e V d C 注入能量，1 2 0k e V 图3C 注入前后硅片在不同载荷下摩擦系数的变化曲线 F i g ．3 V a r i a t i o nc u r v e so ff r i c t i o nc o e f f i c i e n tf o rs i l i c o nw a f e r sb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o nu n d e rd i f f e r e n tl o a d s 肉凰啪肉囡鲫图∞圜国。 ，．．．．．．r．．．．．．Lr．．．．．．Lr．．．．．．Lr．．．．．．L．．．．．．．．．．．．．．．．L ∞∞加∞∞∞柏加0 ￡。／嘲鼙掣教 洲州 4 5四四 肉图m图囡∞凰如圜园。 万方数据 中国矿业大学学报 第3 5 卷 数逐渐增大到0 ．6 左右；当载荷为0 ．6N 时，磨损 了约7 0S 后，摩擦系数从0 ．1 5 逐渐增至0 ．6 左 右． 图3 c 表明，C 注入能量为8 0k e V 的硅片在 0 ．1N 的小载荷条件下摩擦系数波动较大，而在 0 ．2N 和0 ．3N 的小载荷条件下摩擦系数变化稳 定，分别在0 ．2 和0 ．3 附近变化；当载荷达到0 ．5N 时，在大约磨损了2 5 0S 后，摩擦系数从约为0 ．2 逐渐增大到0 ．6 左右；当载荷为0 ．6N 时，磨损了 约5 0S 后，摩擦系数从0 ．1 迅速增至0 ．6 左右． 图3 d 表明，C 注入能量为1 2 0k e V 的硅片在 0 ．I ～o ．5N 之间的小载荷磨损条件下，摩擦系数 的变化非常稳定，约在0 ．1 5 与0 ．1 8 之间的较小区 间内波动；当载荷达到0 ．6N 时，在约磨损了1 5 0S 后，摩擦系数从约为0 ．2 逐渐增大到0 ．6 以上；当 载荷为0 ．8N 时，磨损时间约为1 0S 后，摩擦系数 就逐渐增至0 ．6 左右． 将3 种注入能量下硅片的摩擦系数相比较可 以发现，C 注入能量为1 2 0k e V 的硅片的摩擦系 数在小载荷下变化幅度是最小的，摩擦系数是最稳 定的，在0 ．1 5 ～O ．1 8 之间，这表明注入能量为1 2 0 k e V 的硅片的减摩效果最佳． 图4 示出了C 注入能量8 0k e V 硅片在载荷 为0 ．5N 和0 ．6N 时摩擦系数与声发射信号对应 05 0l o o 1 5 02 0 02 5 03 0 03 5 0 4 0 0 4 5 0 宽度，m a 单晶硅 关系．曲线表明，在磨损时间分别为2 5 0S 和6 0S 后，摩擦系数与声发射信号都迅速增加，这表征出 了硅片的C 注入层在对应的时间下已经被磨穿， 声发射能量随着摩擦系数的加大而增强． 1 0 8 之 塞s 蓑。 缸 2 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 0 饕 蓉 图4C 注入能量为8 0k e V 的硅片在不同载荷下 声发射信号与摩擦系数的变化曲线 F i g ．4 V a r i a t i o nc u r v e so fa c o u s t i ce m i s s i o n a n df r i c t i o nc o e f f i c i e n to fC i m p l a n t e ds i l i c o n w a f e ru n d e rd i f f e r e n tl o a d s 图5 为单晶硅和注入能量为8 0k e V 下硅片在 不同载荷下磨痕的轮廓曲线．根据轮廓曲线，可以 分别测出磨痕的宽度、深度以及长度，并通过计算 可以得出其磨损体积．图6 为单晶硅片在载荷为 0 ．1 ～1 ．5N 下，磨损时间为6 0 0S 时磨损体积随载 荷变化的关系曲线．可见，单晶硅片的磨损体积随 着载荷的增加而增大，在0 ．1 ～0 ．5N 下，其磨损体 积随载荷增加升高较快，0 ．5N 后变化趋势减缓． g } 瑙 媾 02 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 01 0 0 0 1 2 0 01 4 0 01 6 0 0 宽度／／．s ．m b 注入能量，8 0k e V 图5C 注入前后硅片在不同载荷下磨痕的轮廓曲线 F i g ．5 P r o f i l e so fw e a rt r a c ko fs i l i c o nw a f e r sb e f o r ea n da f t e rC i m p l a n t a t i o nu n d e rd i f f e r e n tl o a d s 昌 产 宝 、 氍 蛙 鞲 盥 图6不同载荷下单晶硅片磨损体积的变化曲线 F i g ．6 V a r i a t i o nc u r v eo fw e a rv o l u m no f s i n g l ec r y s t a ls i l i c o nu n d e rd i f f e r e n tl o a d s 注入能量为5 0k e V 和8 0k e V 下的硅片在载 荷为0 ．5N 和0 ．6N 时产生了明显磨痕，在载荷小 于0 ．5N 下的磨痕几乎不可见；而注入能量为1 2 0 k e V 下硅片在0 ．6N 和0 ．8N 时产生明显磨痕，在 载荷小于0 ．6N 下的磨痕几乎不可见．表1 对比列 出了3 种注入能量下的硅片在载荷同为0 ．6 N 时 磨痕宽度、深度和磨损体积的数值．结果表明，和单 晶硅的磨损体积相比，C 注入后的硅片的抗磨损 性能明显改善．而注入能量为8 0k e V 和1 2 0k e V 硅片的磨损体积相对于注入能量为5 0k e V 较小， 抗磨性能更佳． 硅片碳离子注入层的减摩抗磨性能的改善一 方面在于离子注入的损伤强化和固溶强化作用改 2 O 2 4 6 8 O 2 4 6 O O加∞ⅢⅢ0 J 0 0 ●0 d 也 o 4 巧 暑寻髓聪 万方数据 第6 期 张德坤等注入能量对硅片的表面性能影响的研究 善了硅片表面的力学性能；另一方面在于离子注入 环境下离子束的辐照会引起原子的扩散增加，使硅 表面在空气中形成的氧化膜增厚，同时当高能离子 与晶格原子发生碰撞后，会引起大量原子从原来的 点阵位置离开，导致高度晶格畸变，使硅片表面得 到了强化． 表1C 离子注入硅片在载荷为0 ．6N 时的磨损数据 T a b l e1 W e a rd a t ao fC i m p l a n t e ds i l i c o n w a f e r su n d e r0 ．6Nl o a d 2 ．3 磨损机理分析 图7 和图8 分别为单晶硅片和C 注入后硅片 在不同磨损条件下磨痕微观形貌的S E M 照片．图 7 a 表明单晶硅片在小载荷0 ．1N 下其磨损机制以 黏着磨损为主，磨损形貌上呈现出材料的涂抹，同 时产生了许多细小的颗粒．而图7 b 表明单晶硅片 在大载荷1 ．5N 下，磨损形貌主要以材料的微疲劳 和微断裂为主，磨损表面上形成了较大的裂纹和 坑． a 0 t I N b I ．5 N 图7单晶硅片磨痕形貌的S E M 照片 F i g ．7 S E Mp h o t o so fw e a rt r a c eo fs i n g l ec r y s t a ls i l i c o n 图8 a ，b 示出了2 种注入能量下C 注入后硅 片在小载荷0 ．6N 下，其磨损机制仍以黏着磨损为 主，磨损形貌上呈现出材料的涂抹，局部区域呈现 材料的微疲劳． a 注入能量，5 0k e V b 注入能量．1 2 0k e V 图8不同C 注入能量下硅片磨痕形貌的S E M 照片 F i g ．8 S E Mp h o t o so fw e a rt r a c eo fC i m p l a n t e ds i l i c o n 磨损形貌和机理表明了C 注入后的硅片表 面形成的离子注入层很薄，在载荷达到一定值后极 其容易被磨穿，同时也验证了C 注入前后硅片的 摩擦系数、磨损量和磨损形貌相近的实验结果． 3 结论 1 C 注入能量对单晶硅片的纳米硬度和弹 性模量影响很大，注入能量为5 0k e V 下硅片的纳 米硬度和弹性模量大幅度降低，而C 注入能量8 0 k e V 和1 2 0k e V 下硅片的纳米硬度和弹性模量和 单晶硅相当． 2 C 注入后硅片的减摩效果和抗磨性能在 小载荷下比单晶硅片得到了较大幅度的提高．但当 载荷达到一定值后，摩擦系数和声发射信号会迅速 增加并产生磨损痕迹．注入能量为1 2 0k e V 的硅片 的减摩效果最佳，而注入能量为8 0k e V 和1 2 0 k e V 的硅片的抗磨性能较好． 3 C 注入前后单晶硅片的磨损形貌在小载 荷下以黏着磨损为主，磨损表面呈现材料的涂抹； 单晶硅在大载荷下主要以材料的微疲劳和微断裂 为主． 参考文献 E 1 ] 刘莹，温诗铸．微机电系统中微摩擦特性及控制研 究[ J ] ．机械工程学报，2 0 0 2 ，3 8 3 1 - 5 ． L I UY i n g 。W E NS h i z h u ．S t u d yo np e r f o r m a n c e so f m i c r o f r i c t i o na n di t sc o n t r o li nM E M S [ J ] ．C h i n e s e J o u r n a lo fM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g ，2 0 0 2 ，3 8 3 1 - 5 ． [ 2 ] 孙蓉，徐洮，薛群基．单晶硅表面改性及其微观 摩擦学性能研究进展[ J ] ．摩擦学学报，2 0 0 4 ，2 4 4 3 8 2 3 8 5 ． S U NR o n g ，X UZ h a o ，X U EQ u n - j i ．R e s e a r c hp r o g r e s si ns u r f a c em o d i f i c a t i o na n dm i c r o - t r i b o l o g i c a l b e h a v i o u ro fs i n g l e - c r y s t a ls i l i c o n [ J ] ．T r i b o l o g y ， 2 0 0 4 ，2 4 4 3 8 2 - 3 8 5 ． [ 3 3M U H L S T E I NCL ，H O W ERT ，R I T C H I ERO ． F a t i g u eo fp o l y c r y s t a U i n es i l i c o nf o rm i e r o e l e c t r o m e c h a n i c a ls y s t e ma p p l i c a t i o n s c r a c kg r o w t ha n ds t a b i l i t yu n d e rr e s o n a n tl o a d i n gc o n d i t i o n s [ J ] ．M e c h a n i c so fM a t e r i a l s ，2 0 0 4 ，3 6 1 3 - 3 3 ． 1 - 5 3 G A T Z E NHH ，B E C KM ．I n v e s t i g a t i o n sont h ef r i c t i o nf o r c ea n i s o t r o p yo ft h es i l i c o nl a t t i c e [ J ] ．W e a r ， 2 0 0 3 ，2 5 4 1 1 2 2 - 1 1 2 6 ． [ 6 3D E A R N A L E YG ．N u c l e a rt e c h n i q u e sa n de q u i p m e n t f o rn o n - s e m i c o n d u c t o ra p p l i c a t i o n so fi o ni m p l a n t a - - t i o n [ J ] ．I n s tM e t h o d s ，1 9 8 0 ，1 8 9 1 1 7 - 1 2 1 ． [ 7 ] B E N K H E R O U R O UO ，S A H N O U N ES ，D J A B IM ， 下转第7 3 1 页 万方数据 第6 期 刘勇等露天煤矿端帮残煤开采及边坡暴露时间分析 7 3 1 E 5 1 刘勇．实施露井联合开采加强资源回收[ J ] ．露天 采矿技术，2 0 0 4 4 1 1 - 1 2 ． L l UY o n g ．C o m b i n e dw e l lm i n i n gw i t hs u r f a c em i n i n ga n di m p r o v i n gt h er e s o u r c e sc a l l b a c k [ J ] ．O p e n c a s tM i n i n gT e c h n o l o g y ，2 0 0 4 4 1 1 1 2 ． [ 6 ]尚涛，才庆祥，张幼蒂，等．我国大型露天煤矿若干 生产工艺问题分析[ J ] ．中国矿业大学学报，2 0 0 5 ，3 4 2 1 3 8 1 4 2 ． S H A N GT a o 。C A IQ i n g x i a n g 。Z H A N GY o u d i ，e t a 1 ．A n a l y s i so fs o m et e c h n o l o g i c a lp r o b l e m sf o rl a r g e s u r f a c ec o a lm i n e si nC h i n a [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o n y ，2 0 0 5 ，3 4 2 1 3 8 一 1 4 2 ． E 7 ] 刘泽民，王社林，才庆祥．安家岭露天煤矿端帮采煤 方法研究I - J ] ．中国矿业大学学报，2 0 0 1 ，3 0 5 5 1 5 5 1 7 ． L I UZ e - m i n ，W A N GS h e - l i n ，C A IQ i n g x i a n g ．A p p l i c a t i o no ft o p - c o a lc a v i n gm e t h o di nA n j i a l i n gs u r - f a c em i n e [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y ，2 0 0 1 ，3 0 5 5 1 5 5 1 7 ． E 8 3尚涛，舒继森，才庆祥，等．露天煤矿端帮采煤与露 天采排工程的时空关系[ J ] ．中国矿业大学学报， 2 0 0 1 ，3 0 I 2 7 - 2 9 ． S H A N GT a o ，S H Uj i s e n ，C A IQ i n g x i a n g ，e ta 1 ． S p a c e - t i m er e l a t i o n s h i p b e t w e e ne n d - s l o p ec o a le x 。 t r a c t i o na n dd u m p i n ga n dm i n i n go fo p e n - p i t s [ J ] ． J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g Y ，2 0 0 1 ，3 0 1 2 7 ～2 9 ． 责任编辑王继红 上接第7 1 7 页 [ 8 3 [ 9 ] e ta 1 ．A n a l y s i so fp h o t o e m i s s i o nl i n e si ns i l i c o nn i t r i d e dl a y e rf o r m e db yl o w 。e n e r g yn i t r g e ni o ni m p l a n - t a t i o ni ns i l i c o n [ J ] ．V a c u u m ，1 9 9 9 ，5 3 4 2 7 4 3 3 ． U E D AM ，B E L O T