半导体桥是半导体桥火工品将电能和热能进行转换的元件，是半导体桥火工品的核心部件。最初制造形成的半导体桥是在多晶硅中重掺杂得到的发火桥，其结构如图1。1所示，是在蓝宝石或硅基片与铝覆盖层之间形成“H”型重掺杂多晶硅发火桥构成的[1]。经过几十年的发展，半导体桥先后出现了多种结构，如：重掺杂多晶硅半导体桥、钨/硅半导体桥、结型二极管半导体桥等。目前，国内外学者对半导体桥的研究、以及药剂和半导体桥之间作用机理的研究大多仍是以多晶硅半导体桥作为研究对象的。78567

图1。1   多晶硅半导体桥结构示意图

1  国外研究现状

Roland M。 F等[2]研究了含能半导体桥，即在多晶硅半导体桥上方镀一层复合膜，通过复合膜的反应热或晶格热来提高半导体桥的点火能力，由于在半导体桥上增加了可反应物质，可以靠金属及氧化物之间发生铝热反应或晶格热放出的大量的热和产生的火花使药剂发火。Winfried Bernhard等[3]人在此基础上又发明了反应式半导体桥，是利用含氟聚合物、含氯聚合物和含氧聚合物等代替上述金属氧化物来与金属层反应的，可以将发火能量降低为前者的1/3，而且点火可靠性大大提高。论文网

美国桑迪亚国家试验室K。 D。 Marx等[4]人研究了电容放电模式下分别输入高、中、低能量时，多晶硅半导体桥的电压、电流变化情况，分析了贮能电容对半导体桥电爆特性的影响，并建立了不同输入能量下半导体桥发火过程的模型。Jongdae Kim等[5~8]人利用共振探针法对半导体桥在电容放电模式下产生的等离子体密度进行了测量，也测量和分析了不同电极的半导体桥生成的等离子体的光谱，并将该连续发射光谱和灰体的发射光谱进行比较，得到了半导体桥生成等离子体的温度。测量结果显示：半导体桥产生的等离子体密度与焊接区材料和输入能量有关，而且电极材料不同，其提供的热量不同，即输入的能量也不同。

为了阐释半导体桥等离子体生成的机理，Kye-Nam Lee等人[9]研究了多晶硅半导体桥的电流、电压、功率、能量随时间变化的曲线，发现了电压随时间变化的两个特征峰，测得了在第二个电压峰时等离子体产生的光信号，并建立了热点熔化模型，并通过该模型对半导体桥的作用过程进行了理论解释，该模型与实验结果比较吻合。Jong-Uk Kim等[10]通过等离子体随时间的变化图像研究了多晶硅半导体桥生成等离子体的膨胀速度、等离子体的尺寸等，结果显示：半导体桥放电初期，等离子体横向尺寸比纵向尺寸大，在等离子体开始膨胀时，其横向和纵向膨胀速度最大，随后膨胀速度快速下降，且其试验研究与理论计算结果相一致。

Myung-II Park等[11]人比较了单晶硅半导体桥和多晶硅半导体桥等离子体放电的电压和光输出的性能，发现：单晶硅半导体桥比多晶硅半导体桥放电快，且单晶硅半导体桥的温度上升速度更快，在此基础上利用计算机进行了模拟，分析了单晶硅半导体桥比多晶硅发火时间快的原因，得到了半导体桥的结构对其发火性能有重要影响的结论。

2  国内研究现状

周彬等[12，13]设计了不同长宽比的半导体桥芯片，并研究了在电容放电的条件下长宽比对SCB性能的影响规律，还设计了14种带尖角和圆孔的半导体桥，研究在电容放电条件下的尖角和圆孔对发火时间和发火能量等的影响。结果表明：随着长宽比的增加,SCB发火时间和发火所需能量均呈现减小的趋势。在一定的掺杂浓度下，质量相等的SCB发火时间、发火所需能量受长宽比的影响较大。此外，半导体桥中央的90°尖角的发火时间和发火能量比60°和120°的要小，而加大尖角的高度则会降低发火时间和发火能量。通过增加尖角的数量来降低发火能量、缩短发火时间要比增加圆孔的数量来的更高效些。 半导体桥国内外研究现状概况:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_90571.html