CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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基于不同纳米划痕顺序的6H-SiC单晶片材料去除机理研究

郜伟 张银霞 黄鹏举

郜伟, 张银霞, 黄鹏举. 基于不同纳米划痕顺序的6H-SiC单晶片材料去除机理研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(4): 92-97. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.4.0013
引用本文: 郜伟, 张银霞, 黄鹏举. 基于不同纳米划痕顺序的6H-SiC单晶片材料去除机理研究[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(4): 92-97. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.4.0013
GAO Wei, ZHANG Yinxia, HUANG Pengju. Study on material removal mechanism of 6H-SiC single crystal wafer based on different nano-scratch order[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2021, 41(4): 92-97. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.4.0013
Citation: GAO Wei, ZHANG Yinxia, HUANG Pengju. Study on material removal mechanism of 6H-SiC single crystal wafer based on different nano-scratch order[J]. Diamond & Abrasives Engineering, 2021, 41(4): 92-97. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.4.0013

基于不同纳米划痕顺序的6H-SiC单晶片材料去除机理研究

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.4.0013
基金项目: 

国家自然科学基金(U1804254)

中国博士后科学基金(2015M580635)。

河南省自然科学基金(162300410244)

详细信息
    作者简介:

    郜伟, 男, 1974年生, 实验师、本科。主要研究方向: 精密超精密加工技术及抗疲劳制造技术。E-mail: gaowei@zzu.edu.cn

    通讯作者:

    张银霞,女,1974年生,副教授、博士、硕士生导师。主要研究方向:抗疲劳制造技术及精密超精密加工技术。E-mail: zhangyinxia@zzu.edu.cn

  • 中图分类号: TG58;TN305.1

Study on material removal mechanism of 6H-SiC single crystal wafer based on different nano-scratch order

  • 摘要: 通过微纳米力学测试系统对6H-SiC单晶片(0001)晶面进行不同间距和不同顺序的纳米刻划试验,并用摩擦力传感器、超景深显微系统和三维形貌仪对产生的划痕的划痕横截面轮廓曲线、划痕深度、摩擦力以及表面形貌进行分析,研究单晶片刻划过程中不同划痕间距和划痕顺序下的材料去除过程。结果表明:当静载荷为100 mN时,不同划痕间距影响单晶片表面的横截面轮廓和平均摩擦力。随着划痕间距增大,2条划痕之间的深度差逐渐减小,划痕2的平均摩擦力逐渐减小并接近划痕1的;当划痕间距为14 μm时,最大划痕深度为-183.4 nm,平均摩擦力为18.8 mN。划痕顺序对表面形态和材料去除影响显著,当静载荷为90 mN,划痕间距为6 μm和8 μm时,非顺序划痕的表面材料堆积较少,表面粗糙度值更低,表面质量较好。当划痕间距为6 μm时,0~180 mN的动载荷均匀加载下顺序划痕末端表面的材料破碎情况严重,而非顺序划痕则在一定程度上能减少晶片划痕的裂纹程度;顺序划痕中的最大摩擦力为76.8 mN,大于非顺序划痕中的最大摩擦力63.3 mN,非顺序划痕更有助于实现SiC晶片的塑性加工,提高其表面加工质量。

     

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出版历程
  • 修回日期:  2021-06-03
  • 网络出版日期:  2022-04-06

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