軟脆碲鎘汞晶體綠色環(huán)?；瘜W(xué)機械拋光研究.pdf

1、軟脆碲鎘汞晶體是第三代半導(dǎo)體材料的典型代表，有著優(yōu)良的光電特性，廣泛應(yīng)用于紅外探測領(lǐng)域，尤其是在航空航天、軍事、國民經(jīng)濟等諸多重要領(lǐng)域。然而，超光滑低/無操作加工表面是碲鎘汞晶片成為高性能紅外器件的前提條件。
　　碲鎘汞晶體是一種軟脆晶體，加工方法既不同于傳統(tǒng)的塑性材料銅、鋼，又異于傳統(tǒng)的硬脆晶體硅、鍺、砷化鎵，是一種典型的難加工材料。針對它的超精密加工方法目前主要有超精密磨削、超精密切削以及化學(xué)機械拋光。超精密磨削和切削加工對于

2、實驗設(shè)備精度要求高，并且加工精度不如化學(xué)機械拋光。傳統(tǒng)的化學(xué)機械拋光方法加工碲鎘汞晶體多采用游離磨料研磨，容易導(dǎo)致游離磨粒嵌入、崩邊等加工缺陷，隨后的化學(xué)機械拋光和腐蝕劑多含有溴、甲醇、乳酸、硝酸等等化學(xué)試劑，在最終的清洗過程中要用到有機溶劑，這些試劑對于環(huán)境和實驗操作者來說都具有潛在的危害。
　　基于碲鎘汞晶體的重要性及傳統(tǒng)加工方法加工軟脆碲鎘汞晶片的缺點，本文在碲鎘汞晶體襯底碲鋅鎘的研究工作基礎(chǔ)上，將碲鎘汞晶體的化學(xué)機械拋光工

3、藝及機理作為主要的研究內(nèi)容。我們提出了固結(jié)磨料研磨與新型綠色環(huán)保拋光液化學(xué)機械拋光相結(jié)合的軟脆碲鎘汞晶體加工的新方法。固結(jié)磨料研磨有效避免了傳統(tǒng)游離磨料嵌入、崩邊等問題;研制的綠色環(huán)保拋光液主要含有雙氧水和硅溶膠，采用蘋果酸作為pH調(diào)節(jié)劑，有效的避免了傳統(tǒng)拋光液配制及使用過程中采用有毒及非環(huán)保化學(xué)試劑對環(huán)境及實驗操作者的潛在危害，并且有效的提高了材料去除率;在后續(xù)清洗過程中我們使用去離子水清洗晶片表面并用壓縮空氣吹干，清洗工藝對環(huán)境及操