【国内论文】单晶氧化镓不同晶面的轴向超声辅助研磨实验研究

        近期，由盐城工学院的研究团队在科学期刊《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》发布了一篇名为Experimental investigation on axial ultrasonic-assisted grinding of different crystal surfaces of single-crystal gallium oxide（单晶氧化镓不同晶面的轴向超声辅助研磨实验研究）的文章。

摘要

        氧化镓是一种具有显著光电性能和热稳定性的半导体材料，具有在光电子、航空航天和新能源等领域的潜在应用。然而，由于其高硬度和脆性，氧化镓在高效加工方面存在挑战。传统的氧化镓研磨常常导致表面质量下降，伴随着裂纹和缺陷的产生。本研究比较了传统研磨（CG）和轴向超声辅助研磨（AUVAG）对单晶β-Ga₂O₃材料的（100）和（010）平面的影响，以调查β-Ga₂O₃表面的研磨性能。引入轴向超声后，（100）平面的研磨力、研磨力比和表面粗糙度分别降低了12.39%、8.71%和21.14%。（010）平面分别降低了25.36%、18.65%和15.68%。此外，通过正交试验探索了包括砂轮研磨速度、进给速度、研磨深度和超声振幅在内的工艺参数对研磨力和表面粗糙度的影响。在当前测试参数下确定了最佳工艺组合。研究结果显示，与传统研磨相比，β-Ga₂O₃不同晶面的研磨力、研磨力比和表面粗糙度均有不同程度的降低，提高了表面质量。值得注意的是，β-Ga₂O₃的（010）平面表现出优于（100）平面的研磨性能。本研究的发现为优化单晶β-Ga₂O₃材料的研磨技术和工艺提供了宝贵的指导。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s00170-024-13294-4