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紫外光催化辅助Ga面GaN化学机械抛光试验研究

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目的 探究在紫外光催化辅助抛光过程中,相关因素对氮化镓晶片Ga面去除率(MRR)及表面粗糙度(Ra)的影响规律,提高单晶氮化镓高效率低损伤的超光滑表面质量.方法 通过结合紫外光与化学机械进行抛光,采用单因素试验方案,对GaN晶片的Ga面进行紫外光催化辅助化学机械抛光试验,比较在无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种抛光方式和不同TiO2浓度、pH值、H2O2含量、抛光压力、抛光盘转速和抛光液流条件下的抛光效果.最后通过正交试验进行抛光工艺参数优化,通过测量不同条件下紫外光催化辅助化学机械抛光过程中的MRR值和Ra值,探究GaN晶片Ga面抛光效果.结果 在紫外光催化辅助抛光条件下,通过对单因素试验和正交试验的抛光参数进行分析和优化,GaN晶片材料去除率可以达到698.864 nm/h,通过白光干涉仪观测可以获得表面粗糙度Ra值为0.430 nm的亚纳米级超光滑GaN晶体表面.结论 基于紫外光催化辅助GaN晶片Ga面化学机械抛光试验,紫外光辅助化学机械的复合抛光方式能够促进GaN表面生成物Ga2O3快速去除,其中光照抛光液方式能够极大地提高抛光效率.紫外光催化辅助Ga面GaN化学机械抛光可以获得高效低损伤的单晶氮化镓抛光加工表面质量.
Ultraviolet Photocatalysis Assisted Chemical Mechanical Polishing of GaN Surface

GaNUV photocatalysispolishingMRRRasingle-factor testorthogonal test

杨友明、周海、胡士响、夏丽琴、任相璞

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盐城工学院 机械工程学院,江苏 盐城 224051

氮化镓 紫外光催化 抛光 MRR 表面粗糙度 单因素试验 正交试验

国家自然科学基金面上项目盐城工学院研究生实践创新计划

51675457SJCX22_XZ013

2024

10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.06.014

表面技术
中国兵器工业第五九研究所,中国兵工学会防腐包装分会,中国兵器工业防腐包装情报网

表面技术

CSTPCD北大核心
影响因子：1.39
ISSN：1001-3660
年,卷(期)：2024.53(6)
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