近日，我校资源与机械工程系青年博士高健以第一作者身份，在机械摩擦学领域国际权威期刊《Tribology International》发表题为Evaluation of tribologically-induced subsurface damages in monocrystalline silicon wafers using selective etching的高水平学术论文。该期刊为中科院SCI一区Top期刊，影响因子6.9，DOI：10.1016/j.triboint.2026.111940。
单晶硅晶圆作为半导体、光电子等高端制造领域的核心基底材料，其超精密表面加工过程中易产生亚表层损伤，非晶硅（a-Si）与畸变硅（D-Si）是两类关键损伤形式。当前行业常用检测手段存在明显局限：无损检测分辨率不足，难以精准区分两种损伤；高精度有损检测成本高、制样复杂，且无法获取损伤空间分布信息，制约硅基器件加工质量与性能提升。
针对上述技术瓶颈，高健博士团队提出基于表面形貌演变的选择性蚀刻新策略，分别利用氢氟酸（HF）溶液、氢氟酸/硝酸（HF/HNO₃）混合液，实现对非晶硅与畸变硅的精准检测。实验结果表明，该方法检测结果与横截面透射电子显微镜观测高度吻合，方法科学可行。
团队进一步揭示作用机理：氢氟酸溶液中，单氢化物终止硅原子形成与背键构型改变，显著降低反应活化能垒，实现非晶硅优先去除；氢氟酸/硝酸混合液中，悬空键生成与原子间距增大，促进畸变硅选择性去除。研究通过受损硅表面实例验证，证实该检测策略具备良好工程应用价值，可为各类功能表面加工工艺设计与优化提供重要理论支撑与技术指导。
此项成果是我校资源与机械工程系在先进制造与精密加工领域取得的又一重要突破，彰显了学校青年教师扎实的科研能力与创新水平，对提升学院学科影响力、服务地方高端制造产业发展具有积极意义。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301679X26002835?via%3Dihub
