纳米压痕技术可用来深人研究材料的微观变形机理。硅碳棒中的初始塑性变形会导致位错的形核和滑移，并诱导相变及非晶化。如图13(a)所示，分子动力学模拟表明，磨粒压人过程的剪切应力是导致硅碳棒压痕形变的主要原因。如图13(b)所示，纳米压痕实验表明，在4H-硅碳棒初始塑性变形过程中，剪切应力始终强于拉伸应力，并导致了基平面位错的形核。晶体内部位错塞积产生的高应力场导致4H-硅碳棒的非晶化转变和相变。如图13(c)所示，在压痕下方表层和近表层区域的TEM照片表明出现了从4 H-硅碳棒到非晶和3C的晶型转变。

       脆硬材料的单磨粒滚动压痕和划痕模型是材料去除和亚表面损伤分析的基础。然而现有的材料刻划模型难以同时考虑延性和脆性两种去除模式，需要加以改进才能更好地与实验结合。外，由于硅碳棒等新一代半导体材料生长成本高昂，且对衬底晶片表面质量的要求极高，因此对其切片技术也提出了更高的要求。线锯切片技术在国内硅碳棒晶体加工领域中的应用超过了20年，人们对线锯切片技术进行了大量的理论建模和实验研究。然而，对其切削方式、工艺参数、材料及相互作用方面仍需更多的基础研究，以期为线锯性能优化提供有效的指导。切割过程中晶锭的破裂是一个非常严重的问题，可能会导致切片过程的彻底失败。破裂可能由晶体自身的机械强度不足引起，有时也由加工线断裂引起。如何提高硅碳棒等晶体的机械性能并避免在动态锯切环境下的断线尚未得到研究。由于高昂的材料成本，锯缝宽度和晶片厚度应尽可能减小以提高出片率，这对线锯技术的理论和工艺研究提出了更高的挑战和要求。www.zbqunqiang.cn