碳化硅（SiC）作为新一代半导体材料,因为自身具有很多优异的性能可以作为高频、高温、大功率和极端工作条件电子器件的晶片材料,并且碳化硅材料很可能取代因材料特性而性能受限的硅基芯片,解决材料影响芯片性能的问题,为电子、大规模集成电路等领域带来巨大变革,促使人类科技文明的水平得到进一步提高。碳化硅属于典型的硬脆难加工材料,具有脆性大、硬度高、化学性质稳定等特点,在保证碳化硅表面质量的前提下,采用传统方法很难实现材料的高效无损去除,高精度加工表面是碳化硅发挥材料优异性能的前提,当前碳化硅表面的超精密加工技术已经成为其应用于尖端电子和光学领域所需要克服的重要技术壁垒之一。纳米颗粒胶体射流抛光是近些年被提出和发展的新型超精密加工技术,在胶体射流束冲击、粘滞、剪切的协同作用下实现材料的去除,采用该抛光技术可以获得高质量无损伤的工件表面,但此方法目前存在化学反应强度弱、材料去除效率低等不足之处。为改善此抛光技术的不足之处,本文利用光电协同催化辅助的方法,增强纳米颗粒与原子间的化学反应强度以提高材料的去除效率。本文中以碳化硅晶片为抛光对象,对其表面进行高效无损伤的超精密加工,具体研究内容为以下几个方面:（1）研究了纳米颗粒射流动压场中工件表面材料的去除原理,分析了高表面能的纳米颗粒与工件表面原子间的化学吸附过程,对比研究了催化光场中纳米颗粒表面的反应流程和特征时间,探讨了催化光场作用下胶体抛光液中光生载流子的复合对纳米颗粒与工件表面原子间键合的影响,提出了光电协同催化的方法抑制胶体抛光液中光生电子和空穴的复合,提高了催化光场中纳米颗粒与工件表面原子间的键合几率。（2）选择光催化性能良好的锐钛矿TiO2纳米颗粒配置了胶体抛光液,研究了主要工艺参数（纳米颗粒浓度、pH、外加电压）对胶体抛光液光催化活性的影响。搭建了胶体抛光液光催化活性表征实验台,进行了甲基橙在胶体抛光液中的降解褪色正交实验,实验结果表明三种参数对胶体抛光液光催化活性的影响强弱分别为:TiO2纳米颗粒浓度＞pH值＞外加电压。此外,采用荧光分光光度计检测不同实验条件下胶体抛光液中羟基自由基的相对浓度,结果表明光电协同催化可增强胶体抛光液中光催化反应的强度,改善胶体抛光液中羟基自由基的生成速率提高浓度。（3）搭建了光电协同催化胶体射流抛光实验平台,进行了光电协同催化胶体射流超精密抛光SiC的实验研究,通过实验验证了光电协同催化对材料去除效率的影响。使用激光共聚焦显微镜分别获取无辅助、紫外光诱导、光电协同催化抛光后SiC晶片的表面形貌及轮廓曲线,抛光过程中晶片表面随机分布的微型峰均得到了有效去除,材料去除深度分别达到了2.903μm、3.235μm、3.715μm,结果表明光电协同催化可以较大程度地提高胶体射流抛光的材料去除效率。（4）进行了TiO2纳米颗粒与SiC工件表面原子间的胶体射流吸附实验,采用多种材料表征手段,分析了不同实验条件对SiC晶片表面上纳米颗粒吸附效果的影响。在胶体射流吸附后的SiC工件表面的SEM扫描图像和EDS能谱图中均观察到TiO2纳米颗粒的分布;胶体射流吸附前后SiC工件表面的FT-IR图谱对比结果表明,胶体射流吸附后的SiC工件表面出现Si-O-Ti键的红外特征吸收峰;X射线光电子能谱分析结果表明胶体射流吸附后SiC工件表面存在Si-C、C-C、C-O、C=O、Si-O-Ti、Si-OH等官能团。