冰粒型固结磨具抛光超薄锗单晶片的基础研究

项目名称： 冰粒型固结磨具抛光超薄锗单晶片的基础研究

项目编号： No.51375237

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 孙玉利

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 超薄锗单晶片是空间太阳电池的衬底材料，抛光工艺是影响锗单晶片成品率和表面质量的关键因素，传统锗单晶抛光中存在抛光质量不稳定、工件变形大、碎片率高等难题。本项目创新性地提出采用冰粒型固结磨具实现超薄锗单晶片的高品质加工。探索含磨料冰粒的成形机理及冰结磨具中磨粒的三维分布规律，实现磨料的均匀分布；研究冰粒型固结磨具抛光过程中热量的产生与转移的规律，建立加工区域的温度场模型，探索工艺参数对温度场的影响规律；研究压力/温度场作用下工件的应力、应变与变形规律；从低温摩擦学的角度，探索冰粒型固结磨具CMP抛光锗单晶片的材料去除机理；研究冰粒型固结磨具抛光锗单晶片的亚表面损伤形成机理。实现冰粒型固结磨具融化速度的有效控制、工件材料的均匀去除及工件面形的有效控制，显著降低碎片率，得到低（无）亚表面损伤的超光滑锗单晶抛光片。为其它超薄硬脆晶体的超精密加工提供新思路和理论指导。

中文关键词： 冰粒；冰结磨具；超薄锗单晶片；亚表面损伤；变形

英文摘要： Ultra-thin germanium single-crystal wafer is the substrate material of space solar cell. Polishing process is the key factor which affects the yield and surface quality of the wafer. Traditional polishing methods can not effectively solve the problems, su

英文关键词： ice particles；ice bonded abrasive tools；ultra-thin germaninum wafer；subsurface damage；deformation