(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210665174.4 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路麓山门 (72)发明人 刘坚　艾天成　尹韶辉　李蓉　 (74)专利代理 机构 北京思睿峰知识产权代理有 限公司 1 1396 专利代理师 谢建云　赵爱军 (51)Int.Cl. G06F 30/25(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法和装 置 (57)摘要 本发明公开了一种纳米磨削含缺陷的碳化 硅的仿真方法、 装置、 计算 设备及存储介质， 纳米 磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法在计算设备中 执行， 该方法包括： 构建分子动力学模型， 分子动 力学模型包括含缺陷的碳化硅工件模型和用于 对工件模型进行磨削的刀具模型； 确定分子动力 学模型的仿真参数； 根据仿真参数， 利用刀具模 型对含缺陷的碳化硅工件模型进行磨削仿真， 以 得到仿真结果。 该方法通过构建分子动力学模型 来对含缺陷的碳化硅的纳米磨削机理进行研究， 基于分子动力学思想， 建立了合适的碳化硅纳米 磨削仿真模型， 具有成本低、 参数可调控、 柔性高 等优势。 权利要求书1页 说明书14页 附图5页 CN 115048849 A 2022.09.13 CN 115048849 A 1.一种纳米磨削含缺陷的碳 化硅的仿真方法， 在计算设备中执 行， 该方法包括： 构建分子动力学模型， 所述分子动力学模型包括含缺陷的碳化硅工件模型和用于对所 述工件模型进行磨削的刀具模型； 确定所述分子动力学模型的仿真参数； 根据所述仿真参数， 利用所述刀具模型对所述含缺陷的碳化硅工件模型进行磨削仿 真， 以得到 仿真结果。 2.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述构建 分子动力学模型的步骤 包括： 基于预设的模型尺寸和原子数量， 分别构建碳 化硅工件模型和刀具模型； 确定碳化硅工件模型和/或刀具模型的牛顿层、 恒温层和边界层， 所述恒温层 设置在所 述牛顿层和边界层之间； 去除所述碳化硅工件模型中预定位置和数量的碳化硅原子， 得到所述分子动力学模 型。 3.如权利要求1或2所述的方法， 其中， 所述刀具模型为金刚石磨粒模型。 4.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述确定所述分子动力学模型的仿真参数的步骤包 括： 确定分子动力学模型的相关算法、 势函数、 以及系宗。 5.如权利要求 4所述的方法， 其中， 还 包括步骤： 采用最速下降法， 对所建立的分子动力学仿真模型进行能量 最小化处 理。 6.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述仿真结果至少包括磨削过程中的磨削力、 等效 应力和温度， 以及所述方法还 包括： 对所述仿真结果进行展示。 7.如权利要求2所述的方法， 其中， 所述碳化硅工件为长方体结构， 所述刀具为半球形 结构。 8.一种纳米磨削含缺陷的碳 化硅的仿真装置， 驻留在计算设备中， 该装置包括： 构建模块， 适于构建分子动力学模型， 所述分子动力学模型包括含缺陷的碳化硅工件 模型和用于对所述工件 模型进行磨削的刀具模型； 确定模块， 适于确定所述分子动力学模型的仿真参数； 仿真模块， 适于根据所述仿真参数， 利用所述刀具模型对所述含缺陷的碳化硅工件模 型进行磨削仿真， 以得到 仿真结果。 9.一种计算设备， 包括： 至少一个处 理器； 和 存储有程序指令的存储器， 其中， 所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器 执行， 所述程序指令包括用于执 行如权利要求1 ‑7中任一项所述方法的指令 。 10.一种存储有程序指令的可读存储介质， 当所述程序指令被计算设备读取并执行时， 使得所述计算设备 执行如权利要求1 ‑7中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115048849 A 2纳米磨削含缺陷的碳 化硅的仿真方 法和装置 技术领域 [0001]本发明涉及仿真模拟技术领域， 具体涉及 一种纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方 法和装置 。 背景技术 [0002]碳化硅(S iC)材料是第三代半导体的代表材料之一， 有着电子迁移率高、 禁带宽度 大及热膨胀系数高等优点。 碳化硅材料是典型的硬脆材料， 在晶体生成和粗加工过程中， 易 产生内部缺陷， 如表面及亚表面损伤， 空洞， 裂纹， 气泡等。 想得到高质量的晶圆表面， 必须 进一步探究含缺陷碳 化硅的纳米磨削材 料去除机理。 [0003]目前， 研究人员针对S iC晶体缺陷对其性能进行了深入的研究， 关于缺陷存在对碳 化硅性能的影响的研究已有较为成熟的结果。 但少有 人研究缺陷在加工过程中的变化以及 缺陷对加工结果和参数的影响。 [0004]因此， 亟需提出一种成本低、 参数可调控、 柔性高的纳 米磨削含缺陷的碳化硅的方 法。 发明内容 [0005]鉴于上述问题， 提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上 述问题的一种纳米磨削含缺陷的碳 化硅的仿真方法和装置 [0006]根据本发明的一个方面， 提供一种纳米磨削含缺陷的碳化硅 的仿真方法， 在计算 设备中执行， 该方法包括： 构建分子动力学模型， 分子动力学模型包括含缺陷的碳化硅工件 模型和用于对工件模型进行磨削的刀具模型； 确定分子动力学模型 的仿真参数； 根据仿真 参数， 利用刀具模型对 含缺陷的碳 化硅工件模型进行磨削仿真， 以得到 仿真结果。 [0007]可选地， 在根据本发明的纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法中， 其中， 构建分子 动力学模型 的步骤包括： 基于预设的模型尺寸和原子数量， 分别构建碳化硅工件模型和刀 具模型； 确定碳化硅工件模型和/或刀具模型的牛顿层、 恒温层和边界层， 所述恒温层设置 在所述牛顿层和边界层之间； 去除碳化硅工件模型中预定位置和数量的碳化硅原子， 得到 分子动力学模型。 [0008]可选地， 在根据本发明的纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法中， 其中， 刀具模型 为金刚石磨粒模型。 [0009]可选地， 在根据本发明的纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法中， 其中， 确定所述 分子动力学模型的仿 真参数的步骤包括： 确定 分子动力学模型的相关算法、 势 函数、 以及系 宗。 [0010]可选地， 在根据本发明的纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法中， 其中， 还包括步 骤： 采用最速下降法， 对所建立的分子动力学仿真模型进行能量 最小化处 理。 [0011]可选地， 在根据本发明的纳米磨削含缺陷的碳化硅的仿真方法中， 其中， 仿真结果 至少包括磨削过程中的磨削力、 等效应力和温度， 以及该方法还包括： 对仿真结果进行展说　明　书 1/14 页 3 CN 115048849 A 3