锗酸铋(BGO)单晶的表面抛光技术制造技术

采用α—Ａｌ－［２］Ｏ－［３］（精磨用粒径范围是：５＜ｄ＜２５（微米）；抛光用粒径范围是：１＜ｄ＜５（微米）），磨料为抛光剂，０．５－２０％（体积）丙三醇作为润滑剂，合成树脂抛光布作为抛光膜，以及水为载液，并按０．５－２公斤磨料（经预处理的）加１－３０升水，配成的抛光液，用于ＢＧＯ大单晶体的抛光，达到了优质，（粗糙度分别达到Ｒａ≤０．４５，Ｒａ≤０．０３微米）高效，低耗和无毒的效果．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术所涉及的是BGO大单晶的表面抛光技术。加工数量多，面积大，表面粗糙度要求高(光面达到0.03微米，粗糙面达到0.45微米)的BGO单晶，仅用一般抛光技术难以实现。需要有适合于BGO抛光用的抛光剂，与之匹配的抛光膜，以及一套抛光工艺技术。现有的抛光技术，是采用真丝绸作抛光膜，金刚石研磨膏抛光剂，研磨膏中的硬脂酸作为润滑剂。这种形式的抛光近于干抛。表面有波浪形或马尾丝状缺陷，且费用昂贵，成本高。(每根晶体以四个大面计算，要耗费1.5支研磨膏，3～4尺绸布，耗工5天。)法国某实验室的抛光剂，是金刚钻粉悬浮液，约2.5根晶体耗悬浮液1瓶。晶面粗糙度不好，有较密的粗划痕。粗糙度部分达到0.03微米，局部区域达不到要求。在使用这种抛光剂时，还必须使用一种有中等毒性的化学试剂四氯乙烷作润滑剂，无法防护，有害于工作人员的健康。且由于掺入油性物质，致使样品和模具的清洗困难，要耗费昂贵的三氯乙烷，本专利技术的目的，在于提供一种适合于BGO大单晶抛光用的高效、低耗、优质、无毒的抛光技术。它包括磨料的选择和预处理，抛光液的配制以及抛光剂与抛光膜的匹配。适合于获得BGO大单晶所要求的粗糙度。本专利技术所述的
技术实现思路
如下1.使用下述组成的抛光液(1)精磨用磨料α-Al2O3，粒度范围是 5＜d＜25(微米)抛光用磨料α-Al2O3，粒度范围是 1＜d＜5(微米);(2)载液为水;(3)润滑剂为丙三醇。2.抛光液的配比是0.5-2公斤α-Al2O3磨料(预处理)，配以1-30升水，加0.5-20%(体积)润滑剂。3.抛光膜是采用通常用于半导体硅单晶抛光用的合成树脂“抛光布”作抛光膜。4.α-Al2O3磨料的预处理。在配制抛光液以前，需对磨料按下法进行预处理一份磨料加四份水，搅拌，使沉淀稳定一段时间，倒入另一容器中，弃去沉底的部分，使达到粒度要求。经预处理后的磨料，即可用于抛光液的配制。本专利技术的效果如下优质。大面积大数量的BGO单晶所要求的精磨面与抛光面的粗糙度，分别达到了Ra≤0.45和Ra≤0.03(微米)。高效。节省工时。因无油性物质掺入，仅用普通水清洗样品和模具，手续简单。工效为原工艺的3倍。低耗。采用价格低廉的通用磨料; ，在通用的抛光研磨机上即可使用，无需增加特殊设备。不使用昂贵的三氯乙烷和金刚石、绸布等，降低了成本。加工成本为老工艺的1/8。与法国相比，成本约为其 1/15 - 1/20 。无毒。使用无毒水为载液，不使用有毒的四氯乙烷，无须防护，节省防护费用，于工作人员健康无害。实施例1。预处理条件0.5公斤磨料加2升水，搅拌，沉淀1-5分钟。弃去沉淀底部分。表1 抛光液的配制条件及其效果α-Al2O3粒度 α-Al2O3丙三醇载液(水) 清洗剂(水) 效果(粗糙度)(微米) (公斤) (%体积) (升) (微米)精磨6(或14) 0.5 0.5 2 水 ＜0.45抛光2(或4) 0.5 0.5 2 水 ＞0.03实施例2。预处理条件1公斤磨料加4升水，搅拌，稳定沉淀10-40分钟，舍弃沉底的部份。表2 抛光液的配制条件及其效果α-Al2O3粒度 α-Al2O3丙三醇载液(水) 清洗剂(水) 效果(粗糙度)(微米) (公斤) (%体积) (升) (量) (微米)精磨5-8(或8-13) 1 1-10 5-20 不限 ≤0.45抛光＜2(或＜5) 1 1-10 5-20 不限 ≤0.03实施例3。预处理条件5公斤磨料，加20升水，稳定沉淀45分钟。舍弃沉底部分。表3 抛光液的配制条件及效果α-Al2O3粒度 α-Al2O3丙三醇载液(水) 清洗剂,(水) 效果(粗糙度)(微米) (公斤) (%体积) (升) (量) (微米)精磨15(或25) 2 5-25 25 不限 ＞0.45抛光3(或5) 2 5-25 25 不限 ＞0.03各实施例均不采用有毒的四氯乙烷;不采用昂贵的三氯乙烷、金刚石等;采用合成树脂抛光布及无毒水，均达到无毒、高效(工效为原来的3倍)。加工成本为原工艺的1/8。与法国相比，成本仅为其 1/15 - 1/20 。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合ＢＧＯ单晶体的表面抛光技术，采用真丝绸作抛光膜，金刚石研磨膏作抛光剂，研磨膏中的硬脂酸作为润滑剂，其特征在于：ａ．所使用的抛光磨料（α—Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］）的粒度范围是：精磨５＜ｄ＜２５微米；抛光１＜ｄ＜５微米。ｂ． 抛光液的组成及配比范围是：磨料α—Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，０．５—２公斤润滑剂丙三醇，０．５—２０％（体积）载液水，１—３０升ｃ．磨料预处理的条件是：０．５—５公斤，加２—２０升水，沉淀１—４５分钟，弃去沉底部分。ｄ ．抛光膜是采用合成树脂抛光布。

【技术特征摘要】
1.一种适合BGO单晶体的表面抛光技术，采用真丝绸作抛光膜，金刚石研磨膏作抛光剂，研磨膏中的硬脂酸作为润滑剂，其特征在于a.所使用的抛光磨料(α-Al2O3)的粒度范围是精磨5＜d＜25微米；抛光1＜d＜5微米。b.抛光液的组成及配比范围是磨料α-Al2O30.5-2公斤润滑剂丙三醇 0.5-20%(体积)载液水 1-30升c.磨料预处理的条件是0.5-5公斤，加2-20升水，沉淀1-45分钟，弃去...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐润元，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]