单晶氧化镓（β-Ga2O3）,作为第三代半导体材料的典型代表,其稳定性好,具有约4.9e V（253nm）的超宽光学带隙,在紫外-可见-近红外（UV-NIR）区域具有高透过率等优良物化特性,在高功率器件以及紫外光电探测器等领域具有广阔的应用前景。由于氧化镓硬度高脆性大且易解理,传统的超精密加工方式难以有效提升其表面质量。因此探索适用于β-Ga2O3的新型超精密加工方法,研究β-Ga2O3的超精密加工工艺已成为目前急需解决的问题。本文以β-Ga2O3的两个典型晶面,（100）晶面与（010）晶面为研究对象,通过摩擦磨损、半固结磨料研磨、亚表面损伤检测与预测、化学机械抛光等试验为后续β-Ga2O3乃至类似半导体材料的超精密加工提供借鉴与指导作用。本文的主要研究内容如下:（1）通过摩擦磨损试验,研究单晶氧化镓（100）晶面和（010）晶面的摩擦磨损性能,分析在不同p H环境下单晶氧化镓两晶面的摩擦系数、磨损率,并进一步探讨其磨损机制,为后续氧化镓晶体抛光加工作铺垫。（2）通过半固结磨料研磨试验,分析半固结磨料研磨工艺参数对半固结磨料研磨垫加工性能的影响。通过正交试验,优化单晶氧化镓半固结磨料研磨工艺参数,优化后的（100）晶面与（010）晶面材料去除率MRR分别为3.786nm/min与4.012nm/min;（100）晶面与（010）晶面表面粗糙度Ra分别为26nm与13nm,有效抑制了氧化镓的解理现象,显著提升了表面质量与加工效率。（3）通过亚表面损伤检测与预测试验,研究单晶氧化镓半固结磨料研磨亚表面损伤深度随研磨工艺参数的变化规律。基于压痕断裂力学理论,建立亚表面损伤深度预测模型,并通过检测结果验证该预测模型的有效性,实现了亚表面损伤的准确检测。（4）通过化学机械抛光试验,配置适用于单晶氧化镓的绿色环保型化学机械抛光液,借此对单晶氧化镓晶片进行化学机械抛光试验,探究抛光工艺参数对单晶氧化镓抛光效果的影响规律。通过正交试验进一步对单晶氧化镓化学机械抛光工艺参数进行优化,优化后的（100）晶面与（010）晶面材料去除率MRR分别为134.87nm/h与139.19nm/h;（100）晶面与（010）晶面表面粗糙度Ra分别为0.414nm与0.356nm,可以获得亚纳米级的抛光表面。