晶面及液体环境对氧化镓研磨过程摩擦学特性的影响研究
2021-06-05冯伟周海黄传锦徐晓明徐彤彤夏斯伟赵雪雅卢文壮
表面技术 2021年5期
冯伟,周海,黄传锦,徐晓明,徐彤彤,夏斯伟,赵雪雅,卢文壮
(1.盐城工学院 机械工程学院,江苏 盐城 224051;2.南京航空航天大学 江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京 210016)
β-Ga2O3晶体材料由于具有良好的射频性能、导电性能以及高功率、低成本等特点,可作为主流电子产品的基板,在光电子器件领域、航空航天领域、军事领域都有广泛的应用前景[1-3]。其具有大的禁带宽度,可以制作成高耐压、低损耗功率的器件,弥补了现有半导体材料的不足[4-5]。在应用初期,氧化镓材料的形态一般是粉末状。近年来,研究人员利用提拉法、光学伏区法、薄膜生长法等制备出氧化镓晶棒[6-9]。氧化镓晶棒的加工包括定向、切割、研磨及抛光等工艺过程,一般只有经过这些加工工艺处理后,才能用于后期的薄膜外延及器件制作[10]。在光电子领域,对晶片的表面质量要求非常高,晶片表面质量的优劣直接影响后期外延薄膜以及器件的质量[11]。由于氧化镓晶体属于单斜晶系,高温易分解,在加工过程中容易发生解理现象[12-13],因此如何实现高效、高质量的加工是其得以广泛应用迫切需要解决的问题。
现如今,国内外学者针对氧化镓晶体的研究主要集中在氧化镓晶体的生长、制备加工及应用领域[14-17]。在氧化镓晶体加工方面,为研究精加工造成的氧化镓缺陷及变形,GAO Shang 等[18]采用纳米压痕实验及透射电镜,研究了单晶β-Ga2O3在纳米磨削加工过程中的表面形貌变化以及变形特征。发现氧化镓晶体纳米磨削加工缺陷出现的顺序与硅、锗等材料不同,当磨削能显著提高时,在其他缺陷出现后才发现非晶态相。……
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