人工晶体学报

作者：朱兴杰, 章平, 左敦稳

单位：南京航空航天大学机电学院,南京 211106

关键词：残余应力,电场,压痕硬度,4H-SiC,有限元模拟,拉曼光谱,

基金：国家自然科学基金(U20A20293)

本文利用研磨加工得到不同表面残余应力状态的4H-SiC样品,采用激光拉曼光谱仪测量样品表面的残余应力,通过显微硬度计测量无电场和有电场时的样品表面压痕硬度。结果发现:与无残余应力相比,在-1.6~0 GPa的残余压应力状态下,样品表面压痕硬度最大升高了9.5%;对样品通入一定电流后,无残余应力样品的表面压痕硬度可下降约6%,有残余应力样品的表面压痕硬度可下降约13%。对-1.6~1.6 GPa不同残余应力状态的4H-SiC表面压痕硬度进行了有限元模拟分析,发现在0~1.6 GPa的残余拉应力最多可以使晶片表面压痕硬度下降5.8%。研究获得了4H-SiC表面残余应力、电场等条件与其压痕硬度的映射关系,为通过调控残余应力和施加电场降低工件表面硬度提供了理论依据。

来源：2025年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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