纳秒激光复合离子束刻蚀技术的CVD金刚石抛光研究

作     者：冯昱森 赵智炎 于颜豪 徐颖 徐地华 李爱武 

作者机构：吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室 广东正业科技股份有限公司 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2024年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金(2019B1515120081) 

主　　题：激光光学 纳秒激光抛光 离子束抛光 CVD金刚石 粗糙度 

摘      要：高表面平整度的CVD金刚石在微刀具、光学窗口、半导体等领域具有非常广阔的应用前景。然而，由于CVD金刚石具有的高硬度、高耐磨性和化学惰性等特性，使得CVD金刚石的高精度抛光成为一个巨大的挑战。针对金刚石抛光难度问题，使用纳秒激光复合离子束刻蚀技术抛光CVD金刚石，开展了多晶CVD金刚石激光抛光实验研究，针对激光功率和扫描速度两种激光参数研究其对CVD金刚石烧蚀深度和表面粗糙度的影响，在此基础上对激光抛光后的CVD金刚石进行离子束蚀刻抛光，研究了离子束抛光下的金刚石表面粗糙度变化，并对离子束抛光后的金刚石表面成分进行分析。通过所述方法实现了CVD金刚石样品表面粗糙度从6.687 μm降到0.804 μm的优异的抛光效果。此研究提供了一种旨在红外窗口、微型铣床和航天航空等领域具有应用价值的金刚石抛光方法。