氧化镓单晶的磨削材料去除机理和损伤演化研究

摘要

为了探究氧化镓单晶在磨削过程中材料去除机理和亚表面损伤演化规律，通过变切深纳米划痕试验模拟单颗磨粒去除材料的过程来探究磨削过程中的材料去除机理，使用粒度分别为SD600、SD1500和SD5000的金刚石砂轮对氧化镓单晶进行磨削试验，分析磨削表面形貌和亚表面的损伤演化规律.使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜作为主要表征手段，采用有限元法分析划痕过程中的应力分布.研究结果表明，氧化镓单晶在材料去除过程中沿不同晶向扩展的交错滑移带可能导致不规则的破碎坑，取向裂纹受到（-3-10）滑移面的严重影响.随着砂轮粒径的减小，磨削表面形貌表现为破碎坑和取向裂纹主导的脆性表面逐渐演化为完全塑性表面.

关键词

半导体材料 / 磨削 / 氧化镓单晶 / 纳米划痕 / 亚表面损伤