Schädigungsfreie ultrapräzise Bearbeitung von Siliziumkarbid

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ekkard Brinksmeier
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233650219

Das wissenschaftliche Ziel des vorgelegten Antrags besteht in der ultrapräzisen spanenden Bearbeitung des zukunftsträchtigen Werkstoffs Siliziumkarbid und der Analyse der dabei auftretenden Randzonenbeeinflussung. Obwohl Eigenspannungen, Gitterverzerrungen und chemische Oberflächenveränderungen einen großen Einfluss auf die Funktion von elektronischen und mechanischen Komponenten aus diesem Werkstoff ausüben, sind kaum Untersuchungen zu diesem Themengebiet bekannt. Daher sollen in diesem Forschungsvorhaben auf der Grundlage einer wirtschaftlichen abrasiven Bearbeitung von poly- und monokristallinem Siliziumkarbid die Prozessbedingungen zur Erzeugung schädigungsfreier Randzonen systematisch erarbeitet werden. Der Stand der Forschung gibt Hinweise, wie Ausbrüche und Risse zu vermeiden sind. Darauf aufbauend geht es in diesem Vorhaben aber vor allem darum, die bisher nicht bekannten physikalischen Randzonenveränderungen in Form von Eigenspannungen, Gitterverzerrungen und chemischen Oberflächenveränderungen mit hochauflösenden Messtechniken zu erfassen und mit den Bearbeitungsbedingungen in Beziehung zu bringen. Zur Realisierung beinhaltet das geplante Forschungsvorhaben ergänzend zum Basismodul ein Mercatormodul. Im Basismodul werden die bearbeitungstechnischen Grundlagen für das ultrapräzise Schleifen mit fein und grobkörnigen Schleifscheiben sowie das ultrapräzise abrasive Polieren von poly- und monokristallinen Siliziumkarbid gelegt. Im Mercatormodul erfolgt Analyse der bearbeitungsinduzierten Randzoneneigenschaften unter Verwendung hochauflösender Verfahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Professor Dr. Don A. Lucca