氧含量对β-Ga2O3薄膜p型导电性能的影响机制研究

本文通过分子动力学(MD)模拟系统研究了4H-SiC（碳化硅）纳米切削过程中的晶体各向异性效应，构建了六种不同晶向的切削模型，揭示了(0001)晶面<1–100>晶向在切削力稳定性、极限切削深度和亚表面缺陷厚度方面的优势表现，为半导体制造中超精密加工工艺优化提供了重要理论依据。

　　

Highlight

• 4H-SiC单晶纳米切削显著受晶体各向异性影响。在相同切削深度下，Z组<1–100>晶向表现出更小的平均切向力和法向力，且切削力波动最小，展现出优异的切削稳定性。

• 在a_p = 4 nm切削深度时，<2-1-10>晶向实现最小极限切削深度，产生的切屑分离层比<11-20>晶向更接近加工表面。

Conclusions

1. 1.

   4H-SiC单晶纳米切削显著受晶体各向异性影响。在相同切削深度下，(0001)晶面<1–100>晶向展现出更小的平均切向力（Fx）和法向力（Fz），且切削力曲线波动幅度更低，证明该晶向具有最优切削稳定性。

2. 2.

   无论切削深度如何变化，(0001)晶面的极限切削深度始终小于(1000)晶面。当a_p = 4 nm时，<2-1-10>晶向产生的切屑分离层最接近加工表面，展现出独特的材料去除特性。

3. 3.

   在参数恒定时，(0001)晶面的晶体各向异性对4H-SiC纳米切削亚表面缺陷厚度影响微弱，而(1000)晶面则表现出显著的各向异性效应。这些发现为半导体制造中4H-SiC纳米级材料去除机制提供了关键见解。