Study on the mechanism of chemical mechanical polishing on high-quality surface of single crystal diamond

材料科学 抛光 X射线光电子能谱 扫描电子显微镜 表面粗糙度 钻石 化学工程 单晶 化学机械平面化 透射电子显微镜 破损 吸附 化学键 复合材料 纳米技术 结晶学 化学 有机化学 工程类
作者
Longxing Liao,Shanming Luo,Xuefeng Chang,Shengbo Li,Denis Shutin
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier BV]
卷期号:105: 386-398 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2023.09.029
摘要

Due to the ultra-high hardness and excellent chemical inertness of single crystal diamond (SCD), achieving a high-quality surface of SCD by chemical mechanical polishing (CMP) is challenging. To obtain a high-quality surface of SCD, we developed a novel slurry containing a mixed oxidant of hydrogen peroxide (H2O2) and potassium ferrate (K2FeO4). The surface micro-morphology, profile, roughness, and damage layer characteristics of SCD were characterized by a 3D surface optical profiler, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscope (TEM). Simultaneously, the reasons for the formation of high-quality surface of SCD were investigated. The results demonstrated that the polished SCD surface was smooth and scratch-free with an average Ra of 0.681 ± 0.023 nm over six areas of 868 × 868 μm2 and a damage layer thickness of 0.6 nm. Furthermore, the state of the chemical bonds of elements on the SCD surface was surveyed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the polishing mechanism was deduced as follows: hydroxyl radicals were adsorbed on the SCD surface to oxidize and formed COH and CO bonds, while the damage due to lattice distortion resulted in the breakage of the CC bond to achieve carbon atom removal.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
天天快乐应助fkalltn采纳,获得10
5秒前
mugun发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
橘猫123456发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
Erich完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
刘文耀发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
无聊的水杯完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
20秒前
木东栋发布了新的文献求助10
20秒前
开心无血发布了新的文献求助10
20秒前
Beginner完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
柯ke完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
passion发布了新的文献求助30
24秒前
科研通AI6.2应助kai采纳,获得10
25秒前
科目三应助感动水杯采纳,获得10
25秒前
刘文耀完成签到,获得积分20
25秒前
充电宝应助Dawn采纳,获得10
26秒前
小小完成签到 ,获得积分10
27秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
27秒前
雾昂发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
passion完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
kai完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
36秒前
感动水杯发布了新的文献求助10
37秒前
fkalltn发布了新的文献求助10
37秒前
40秒前
41秒前
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7367356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975444
关于积分的说明 19081849
捐赠科研通 7011146
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224548
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205082