大气等离子体电极结构对碳化硅去除函数的影响 
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Effects of Atmospheric Pressure Plasma Electrode Structure on Silicon Carbide Removal Function
1 中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心, 上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
图 & 表
图 1. APPP系统实验装置
Fig. 1. APPP system experimental device
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图 2. 大气等离子体抛光流程
Fig. 2. APPP process
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图 3. APPP去除函数
Fig. 3. APPP removal function
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图 4. 电极尖端半径对最大电场强度的影响
Fig. 4. Effect of electrode tip radius on maximum electric field intensity
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图 5. 电极结构图
Fig. 5. Schematic of electrode structure
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图 6. 不同的电极对应的去除函数
Fig. 6. Removal function corresponding to different electrodes
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图 7. 氦气流量对去除函数的影响
Fig. 7. Effect of He flow rate on removal function
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图 8. CF4流量对去除函数的影响
Fig. 8. Effect of CF4 flow rate on removal function
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图 9. O2流量对去除函数的影响
Fig. 9. Effect of O2 flow rate on removal function
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图 10. 输入功率对去除函数的影响
Fig. 10. Effect of input power on removal function
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图 11. 加工前后的S-SiC面形。(a)加工前;(b)加工后
Fig. 11. Surface shape of S-SiC before and after processing. (a) Before processing; (b) after processing
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表 1不同的电极对应的去除函数
Table1. Removal function corresponding to different electrodes
| Electrode | MRR /nm | FWHM /mm |
|---|
| 1 | 963 | 2.01 | | 2 | 482 | 2.17 | | 3 | 312 | 3.16 | | 4 | 208 | 3.57 | | 5 | 225 | 3.68 |
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表 2氦气流量为变量时的加工参数
Table2. Processing parameters when He flow rate is variable
| Parameter | Value |
|---|
| He flow rate /(L·min-1) | 1,1.5,2,3,4,5 | | CF4 flow rate /(mL·min-1) | 10 | | O2 flow rate /(mL·min-1) | 5 | | Input power P /W | 40 |
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表 3CF4流量为变量时的加工参数
Table3. Processing parameters when CF4 flow rate is variable
| Parameter | Value |
|---|
| He flow rate /(L·min-1) | 5 | | CF4 flow rate /(mL·min-1) | 0,5,10,15,20,25 | | O2 flow rate /(mL·min-1) | 5 | | Input power P /W | 40 |
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表 4O2流量为变量时的加工参数
Table4. Processing parameters when O2 flow rate is variable
| Parameter | Value |
|---|
| He flow rate /(L·min-1) | 5 | | CF4 flow rate /(mL·min-1) | 10 | | O2 flow rate /(mL·min-1) | 0,5,10,15,20,25 | | Input power P /W | 40 |
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表 5输入功率为变量时的加工参数
Table5. Processing parameters when input power is variable
| Parameter | Value |
|---|
| He flow rate /(L·min-1) | 5 | | CF4 flow rate /(mL·min-1) | 10 | | O2 flow rate /(mL·min-1) | 5 | | Input power P /W | 30,35,40,45,50,55 |
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表 6APPP加工SiC的工艺参数及去除函数
Table6. Process parameters and removal function used in APPP processing S-SiC
| Parameter | Value |
|---|
| He flow rate /(L·min-1) | 5 | | CF4 low rate /(mL·min-1) | 10 | | O2 flow rate /(mL·min-1) | 5 | | Input power P /W | 40 | | MRR /nm | 315 | | FWHM /mm | 3.17 |
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宋力, 顿爱欢, 王哲, 吴伦哲, 彭冰, 徐学科. 大气等离子体电极结构对碳化硅去除函数的影响[J]. 中国激光, 2020, 47(10): 1002002. Song Li, Dun Aihuan, Wang Zhe, Wu Lunzhe, Peng Bing, Xu Xueke. Effects of Atmospheric Pressure Plasma Electrode Structure on Silicon Carbide Removal Function[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(10): 1002002.
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