磨料的粒度影響

       對于<111>硅，磨料粒度與損傷深度的關系如圖所示。大量的實驗結果可以證明硅和鍺的損傷深度都是磨料粒度的線性函數，并且都通過座標原點。Faust 還認為鍺的損傷深度大約為磨料標稱粒度的70%，硅則近似為磨料標稱直徑的15%。我們用國產M14剛玉粉對<111>硅經雙面(mian)行星式(shi)磨片機研磨后， 再(zai)用恒定腐蝕速(su)率法測(ce)得的(de)損(sun)傷深(shen)度大約在8--10μ，因(yin)此損(sun)傷深(shen)度是(shi)磨料標稱粒度的(de)57%~70%。

       磨料的類型影響

       通常磨片用的磨料是剛玉粉、硅的碳化物和金剛砂，一般認為剛玉粉和金剛石磨(mo)(mo)(mo)料給(gei)出的(de)表面(mian)比(bi)(bi)金(jin)(jin)剛(gang)砂(sha)更均(jun)(jun)勻(yun)一致(zhi)(zhi)，為了顯示磨(mo)(mo)(mo)料類型(xing)與損(sun)(sun)傷深度的(de)關(guan)系，可用(yong)標稱(cheng)粒度相(xiang)同的(de)磨(mo)(mo)(mo)料作對比(bi)(bi)，結果表明用(yong)金(jin)(jin)剛(gang)砂(sha)研磨(mo)(mo)(mo)形成的(de)損(sun)(sun)傷層(ceng)比(bi)(bi)用(yong)剛(gang)玉粉(fen)和(he)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)的(de)要深得多，造成這個差(cha)別的(de)原因在于顆(ke)(ke)粒的(de)形狀。玉粉(fen)和(he)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)顆(ke)(ke)粒大(da)致(zhi)(zhi)上是球形，而金(jin)(jin)剛(gang)砂(sha)顆(ke)(ke)粒是桿(gan)狀的(de)，桿(gan)狀顆(ke)(ke)粒在研磨(mo)(mo)(mo)中會(hui)繞著它(ta)們的(de)縱向(xiang)和(he)橫向(xiang)軸傳動，使顆(ke)(ke)粒產(chan)生兩個表觀(guan)粒度，于是使損(sun)(sun)傷層(ceng)變得更深而且(qie)不均(jun)(jun)勻(yun)了。

       載料效應影響

       常用的磨片技術以水為載料，但如果設備允許的話，改用腐蝕液作載料(例如現在常見的SiO?拋光)， 相信在同樣(yang)的(de)(de)磨料(liao)類型和粒度下，會得到較淺(qian)的(de)(de)損(sun)(sun)傷層(ceng). 因(yin)為在研(yan)磨過程中腐蝕將去(qu)除(chu)一(yi)部分損(sun)(sun)傷層(ceng)，為了利用這種過程，腐蝕速率(lv)(lv)應粗略地等于研(yan)磨速率(lv)(lv)，如果腐蝕與(yu)研(yan)磨分開(kai)進(jin)行，也可顯(xian)示(shi)腐蝕對去(qu)除(chu)機械損(sun)(sun)傷的(de)(de)作用，我們對此進(jin)行測(ce)試表明，同樣(yang)研(yan)磨條件下加工(gong)出來的(de)(de)片子(zi)經CP4腐蝕的(de)(de)， 其(qi)損(sun)(sun)傷層(ceng)大大降(jiang)低了。

       溫度效應和壓力效應

       一般認為局部的加熱和加壓會使損傷加深和不均勻，但是實驗結果并不明顯。我們用相同的磨料在相同的研磨時間下，作了加壓比較。發現輕壓(不加重物)和重壓(加重物)對于損傷深度影響不明顯，我們沒有做溫度效應的試驗，從下表可見<100>晶向的鍺其所用載料加溫到(dao)100℃的和不加溫的損傷(shang)深度相差40%。

       載料在研磨中除了起帶走研磨下來的材料作用外，降低研磨溫度也是它的重要作用之一，我們對用常規研磨液和僅用少量水在玻璃平板上手工研磨的樣品進行了比較，發現雖用同種粒度磨料但用水少的樣品其損傷深度比正常研磨的高出許多。切割損傷的影響切割與研磨在形式上不同，但都是依靠磨料對材料的機械作用來加工的。目前在國內內園切割占多數，少數大直徑單晶也許要用到外園切割，Faust在<111>硅上作了內圓切割和外圓切割的比較，發現內圓切割的損傷深度大約小于外圓切割達25%，但如何來解釋這個結果尚不清楚。對于內圓切割來說刀片盤的轉速， 刀片的剛性， 冷卻液的流速，進刀速度，刀片的磨損量等等都是影響損傷層深度的重要因素，由于刀片刃上的磨料顆粒不像研磨中的磨料顆粒那樣可以自由滾動，因此即使磨料粒度相同切片的損傷層也會比研磨的大許多， 采用上海砂輪廠出品的刀片(標稱280目) 實測結果表明<111>晶向硅的損傷(shang)深度大約 為 19—26μ。