中国粉体网讯 近年来，光催化化学机械抛光（Photocatalyticchemical mechanical polishing，PCMP）在SiC加工领域研究广泛，并取得较多有价值的成果。研究发现紫外光和光催化剂在抛光过程中的协同作用能显著提高材料的去除率，并改善表面质量。
除了将光催化作用施加在CMP中外，超声振动辅助也实现较好的效果。此外，超声振动与其他能场协同加工也取得良好效果。但是同时施加化学能场增效与机械能场增效的抛光方法，其能场之间的协同增效机制与材料去除机理尚未得到充分揭示。
河南工业大学机电工程学院、河南省超硬磨料磨削装备重点实验室、郑州磨料磨具磨削研究所有限公司高性能工具全国重点实验室的研究人员基于光催化化学机械抛光工艺施加超声振动，研究超声辅助光催化的协同增效机制与多能场作用下材料去除机理，推动了多能场协同抛光方法的发展。
研究人员通过不同频率（0、22、25、28、40kHz）超声辅助光催化氧化性能表征和静态腐蚀试验，探究超声振动对羟基自由基生成速率和SiC表面氧化程度的影响规律；开展抛光工艺试验，分析材料去除率和表面粗糙度的变化情况。
多能场协同增效原理
结果表明：施加22kHz超声振动时，抛光液褪色时间229s、腐蚀后试件表面氧元素含量2.94at.%、材料去除率503.47nm/h、表面粗糙度48.28nm。相对于光催化氧化，超声辅助使褪色时间降低117.90%、氧元素含量提高215.96%、材料去除率提高52.63%、表面粗糙度降低91.30%。
在光催化化学机械抛光基础上引入超声振动，可以提高光催化剂活性和磨粒的动能，增强氧化速率和去除效率，实现更加高效的单晶SiC衬底抛光。
资料来源：
田壮智等：超声辅助光催化抛光单晶碳化硅去除机理研究，河南工业大学机电工程学院
（中国粉体网编辑整理/平安）
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