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
700w完成签到 ,获得积分0
刚刚
科目三应助研团团采纳,获得10
1秒前
nnnnn发布了新的文献求助10
1秒前
四喜丸子应助拉长的念露采纳,获得10
1秒前
1秒前
杨主意发布了新的文献求助10
1秒前
AA发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助xupeng采纳,获得10
1秒前
2秒前
酷波er应助拾柒采纳,获得10
2秒前
无花果应助元元酱采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4应助岗岗采纳,获得10
2秒前
紧张的紫文完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
My_magnum_opus应助橙子采纳,获得30
3秒前
www关闭了www文献求助
3秒前
史迪仔完成签到 ,获得积分10
3秒前
小范发布了新的文献求助10
4秒前
悲伤肉丸完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
励志发SCI发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助yy采纳,获得10
9秒前
9秒前
和谐小馒头完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
欢呼的夏山完成签到,获得积分10
11秒前
a貓完成签到,获得积分10
11秒前
脑洞疼应助缓慢的乐安采纳,获得10
11秒前
plh完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助Cvchen采纳,获得10
13秒前
13秒前
魔丸完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4应助橘子香采纳,获得10
13秒前
屑老板发布了新的文献求助20
14秒前
研团团完成签到,获得积分10
14秒前
suai发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
上官若男应助现在拨打采纳,获得10
14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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7743513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9291638
关于积分的说明 20209147
捐赠科研通 7322266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307437
关于科研通互助平台的介绍 2459256
邀请新用户注册赠送积分活动 2318138