TiO2摩擦氧化抛光4H-SiC

2.21 μm/min、无损伤

用TiO2摩擦诱导氧化去除单晶4H-SiC，达到高去除率且亚表面近无损伤。

Tao, Wu · Wu, Min · 黄辉 · 朱祥龙

Applied Surface Science 2026

参数信息

最大材料去除率

2.21 μm/min

Si面材料去除率

0 μm/min

技术优势

去除率大幅领先

C面最大材料去除率达到2.21 μm/min，较典型SiC抛光工艺高出一个量级，缩短了衬底减薄时间。

亚表面无损伤

去除过程依靠摩擦剪切力剥离氧化层，不引入划痕、微裂纹或位错，省去后续腐蚀或抛光修整工序。

材料成本低

TiO2是廉价、常规的氧化物粉末，相比于金刚石磨料成本大幅降低，且易于分散配制成抛光液。

晶面选择性

相同摩擦条件下Si面不产生材料去除，C面优先去除，为后续晶面选择性加工或C面定向减薄提供了可能。

应用场景

• SiC衬底加工：替代传统金刚石磨削，高速减薄4H-SiC晶片并保持无损伤表面。
• 超精密抛光：提供高去除率且无亚表面损伤的抛光方案，省去后清洗工艺。
• 表面质量检测：用于检测抛光后SiC表面的划痕、微裂纹与亚表面损伤。
• 摩擦学应用：揭示摩擦诱导氧化去除机理，指导摩擦副与润滑剂设计。