4H-SiC晶片恒载荷二次刻划划痕干涉实验研究

刘尧; 葛梦然; 王全景; 姜鹏程; 刘志东; 张含笑

doi:10.16009/j.issn.1009-5624.2026.16.007

信息记录材料 ›› 2026, Vol. 27 ›› Issue (16) : 27 -29+42. DOI: 10.16009/j.issn.1009-5624.2026.16.007

4H-SiC晶片恒载荷二次刻划划痕干涉实验研究

刘尧, 葛梦然, 王全景, 姜鹏程, 刘志东, 张含笑

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摘要

为探究4H型碳化硅(4H-SiC)的脆塑转变及二次刻划划痕的干涉机理，本文采用微纳米划痕仪配合维氏金刚石压头，对表面粗糙度小于0.5 nm的4H-SiC(0001)晶面进行微纳米划痕实验。对压头施加法向载荷并水平移动刻划晶片表面，每组实验重复3次，利用扫描电子显微镜观察分析划痕形貌。实验结果表明：4H-SiC的脆塑转变临界法向载荷为20 mN;随着法向载荷增大，材料去除机制由弹性接触转变为塑性去除，最终发展为脆性去除；在两次刻划过程中，法向载荷越大、划痕间距越小，刻划应力场的叠加效应越显著。研究结果可为金刚石线锯的低损伤切割提供理论依据与工艺指导。