[其他]锗酸铋(BGO)单晶的表面抛光剂

说明书

本发明所涉及的是BGO大单晶的表面抛光剂，

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，仅用一般抛光剂难以实现。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，（AD/A-003664〔AFCRL-TR-74-0412〕）。

本发明的目的，在于提供一种适合于BGO大单晶抛光用的高效、低耗、优质、无毒的抛光剂。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。

本发明的内容如下：

1.使用下述组成的抛光剂

（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.抛光剂的配比是：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。

本发明的效果如下：

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抛光剂的配制条件及其效果

α-Al₂O₃α-Al₂O₃丙三醇载液清洗剂效果

粒度（水）（水）（粗糙度）

（微米）（公斤）（%体积）〈`;※;`〉（升）（微米）

精磨6（或14）0.50.52水＜0.45

抛光2（或4）0.50.52水＞0.03

※按载液体积计算

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，舍弃沉底的部分。

表2抛光剂的配制条件及其效果

α-Al₂O₃α-Al₂O₃丙三醇载液清洗剂效果

粒度（水）（水）（粗糙度）

（微米）（公斤）（%体积）^※（升）（量） （微米）

精磨5～8（或11～105～20不限≤0.45