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单晶6H-SiC作为典型的第三代半导体材料,因其具有优越的物理和电学性能而在半导体行业具有非常广阔的应用前景。然而,单晶6H-SiC也是一种典型的硬脆材料,在对其进行超精密加工过程中,极其容易发生脆性断裂。离子注入辅助硬脆材料的超精密加工方法可以有效提高硬脆材料的加工性能,改善加工效果。鉴于此,本文开展了单晶6H-SiC纳米切削机理、离子注入单晶6H-SiC损伤形成机制、离子注入辅助单晶6H-SiC纳米切削机理的研究,借此提高单晶6H-SiC的加工性能,进而提高加工表面质量和加工精度。本文主要研究内容及结论如下:（1）首先,对课题研究中所使用的主要表征技术（拉曼（Raman）和电子背散射衍射（Electron BackScatter Diffraction,EBSD））进行分析和研究,为后续检测及分析提供理论依据,保证检测结果的准确性。对于拉曼光谱技术,详细介绍了其工作原理及分析过程中的常用概念;研究了拉曼光谱检测过程中三个重要参数（探测深度、空间分辨率和光谱分辨率）及其影响因素。对于EBSD技术,详细分析了其在晶体结构鉴别和晶面晶向确定两个方面的应用及计算方法。（2）其次,对单晶6H-SiC的塑性去除机理进行分析和研究。通过对单晶6H-SiC进行纳米切削实验,实现了各种切削深度下加工表面及切屑形貌的在线观测,表明当切削深度小于金刚石刀具的刃口半径时可实现单晶6H-SiC的塑性去除,并且脆塑转变深度与刀具刃口半径相接近;EBSD表征结果证明了单晶6H-SiC的塑性去除机制与加工过程中非晶相变密切相关。（3）然后,对离子注入单晶6H-SiC损伤形成机制进行分析和研究。精确控制21种不同Ga+注入剂量对6H-SiC进行注入实验,发现单晶6H-SiC的临界非晶化注入剂量和饱和非晶化注入剂量分别为2.81×10144 ions/cm2和5.31×1016ions/cm2;离子注入所引起的最大非晶层厚度出现在7.13×10166 ions/cm2,此时表面已经发生了明显的材料去除。本文提出了一个损伤形成模型对不同注入剂量下单晶6H-SiC的损伤形成机制进行解释和分析,并且证明在离子注入过程中,离子注入能量决定了损伤形成的深度范围,注入剂量决定了损伤形成的过程。（4）最后,对离子注入辅助单晶6H-SiC纳米切削机理进行分析和研究。通过对有无离子注入的单晶6H-SiC进行纳米切削实验,直接证明了离子注入对于提高单晶6H-SiC加工性能的有效性。通过对切屑形貌的在线观测和理论分析,提出一个加工模型对离子注入辅助单晶6H-SiC纳米切削机理进行解释。