单晶碳化硅电化学机械抛光液的组分设计与优化
作者:顾志斌; 王浩祥; 宋鑫; 康仁科; 高尚
加工时间:2025-01-16
信息来源:金刚石与磨料磨具工程
关键词:单晶碳化硅;电化学氧化;抛光液成分;表面粗糙度;材料去除率
摘 要:单晶碳化硅具有高硬度和高化学惰性,化学机械抛光方法难以同时保证其加工效率和表面质量。电化学机械抛光具有较高的材料去除率,是加工碳化硅的一种有效方法。然而,目前针对碳化硅电化学机械抛光液的相关研究还较为缺乏。为此,首先通过单因素实验确定电化学机械抛光液中导电介质和磨粒种类,然后分析导电介质和磨粒浓度以及抛光液pH值对材料去除率和表面粗糙度的影响规律,最终确定抛光液的最佳参数。结果表明:在抛光液以NaCl为导电介质,SiO2为抛光磨粒时,碳化硅具有较好的抛光效率和表面质量,其材料去除率和表面粗糙度随着NaCl浓度的增大而增大,随着磨粒浓度的增加先增大后趋于稳定;当NaCl浓度为0.6 mol/L、SiO2质量分数为6%、抛光液pH值为7时,可以兼顾碳化硅抛光的材料去除率和表面粗糙度Sa,其值分别为2.388μm/h和0.514 nm。
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