基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法技术

技术编号:42298417 阅读:12 留言:0更新日期:2024-08-14 15:47
一种基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,属于CVD金刚石机械加工技术领域。本发明专利技术针对现有CVD金刚石加工效率低并且加工质量差的问题。包括:获取CVD金刚石晶片初始形貌;对CVD金刚石晶片初始形貌基于激光点烧蚀实验和沟槽烧蚀实验,确定激光烧蚀平面参数;按照激光烧蚀平面参数采用亚纳秒激光器对CVD金刚石晶片表面进行高峰点的去除,获得具有黏附石墨层表面的初级加工CVD金刚石晶片;再采用金刚石砂轮对初级加工CVD金刚石晶片表面的微小起伏进行超精密磨削,获得磨削加工后CVD金刚石晶片。本发明专利技术用于CVD金刚石加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,属于cvd金刚石机械加工。


技术介绍

1、金刚石作为世界上最硬的材料,具有极高耐磨性、极高导热性、极好电绝缘性、超宽带隙、小摩擦系数和强化学惰性等许多优异的物理和化学性能,在超精密加工、光学材料、半导体电子器件、生物医学等领域得到广泛的应用。随着合成金刚石的成功开发,金刚石的应用在广度和深度上都得到了快速发展,尤其是用化学气相沉积法(cvd)合成的金刚石。尽管cvd金刚石膜具有与天然金刚石相同或相似的固有特性,但其生长过程往往导致膜厚度不均匀、内应力高和表面粗糙度过大等问题,并且表面粗糙度随着薄膜厚度的增加而加剧,这些不足严重制约了合成金刚石薄膜的工业应用。因此,实现金刚石卓越性能的必要前提是快速获得平整表面。

2、目前针对cvd金刚石加工应用最广泛的是机械化学研磨和能量束加工(包括激光束刻蚀、离子束刻蚀及电子束刻蚀等),然而由于金刚石材料具有极高的硬度与耐磨性,同时由于金刚石膜表面过于粗糙,传统的机械化学研磨加工效率太低;离子束和电子束刻蚀是原子级别的材料去除,其材料去除缓慢;此外离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,其特征在于,采用激光共聚焦显微镜进行检测,获取CVD金刚石晶片初始形貌。

3.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,其特征在于,确定激光烧蚀平面参数的方法为:

4.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,其特征在于,采用亚纳秒激光器对CVD金刚石晶片的表面进行高峰点的去除的方法为:

5.根据权利要求4所述的基于激光与超精密磨削的CVD金刚石加工方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,其特征在于,采用激光共聚焦显微镜进行检测,获取cvd金刚石晶片初始形貌。

3.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,其特征在于,确定激光烧蚀平面参数的方法为:

4.根据权利要求1所述的基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,其特征在于,采用亚纳秒激光器对cvd金刚石晶片的表面进行高峰点的去除的方法为:

5.根据权利要求4所述的基于激光与超精密磨削的cvd金刚石加工方法,其特征在于,亚纳秒激光器进行高峰点去除的加工轨迹采用多次平行扫描迭代的方式,当调制后的激光束入射至cvd金刚石晶片的高峰点,使高峰点发生瞬态蒸发或热氧化,实现高峰点的去除;相邻扫描轨迹具有设定的重叠宽度。

6.根据权利要求5所述的基于激...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵清亮王舒邢汇鑫王生霍英东
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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