[發(fā)明專利]一種適用于碲鎘汞外延薄膜表面的拋光夾具

有效

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• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114473862B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設計）人: 宋林偉;孔金丞;王靜宇;洪雁;趙增林;馬震宇;雷曉紅;木迎春;楊洪文;姬榮斌
• 申請（專利權）人: 昆明物理研究所
• 主分類號: B24B41/06
• 分類號: B24B41/06;B24B37/30;B24B57/02
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發(fā)明公開了一種適用于碲鎘汞外延薄膜表面的拋光夾具。該拋光夾具為圓柱形，包括置片塊和配重塊；置片塊和配重塊用螺紋連接，置片塊上表面中心位置設置有作為片槽的凹陷區(qū)域，該區(qū)域的四周設置有弧形槽；凹陷區(qū)域為正四邊形，其四條邊中心位置和四個角設置弧形槽并開槽至置片塊圓形邊緣，拋光時，弧形槽方向與拋光磨料運動方向一致。弧形槽的槽深與凹陷區(qū)域高度相同；弧形槽的寬度與取片槽的寬度相同，取片槽槽深大于凹陷區(qū)域高度；取片槽的長度延伸至凹陷區(qū)域。本發(fā)明通過確定拋光夾具徑高比、弧形槽曲率半徑、槽寬、槽深、弧形槽位置、數(shù)目等參數(shù)，可在碲鎘汞表面平坦化過程中最大程度地均勻材料表面拋光液，使碲鎘汞表面拋光均勻性得到有效控制。

技術領域

本發(fā)明涉及一種適用于碲鎘汞外延薄膜表面平坦化的拋光夾具，屬于光電材料技術領域。

背景技術

碲鎘汞(Hg_1-xCd_xTe)材料是具有直接帶隙的化合物材料，其禁帶寬度可隨組分x的變化在0～1.6eV范圍內連續(xù)調節(jié)，可實現(xiàn)對整個紅外波段的探測，是目前紅外探測器研制的首選材料，在精確制導、空間遙感、導彈預警及航天領域等方面有著重要的應用。

液相外延法是目前應用較廣的一種生長碲鎘汞薄膜材料的方法，然而液相外延生長的碲鎘汞薄膜表面存在固有生長缺陷，如宏觀波紋、臺階等，嚴重影響了外延薄膜材料表面的平整度和粗糙度。

有研究表明，碲鎘汞材料表面平整度會影響光學信號在器件上的傳輸特性，進而影響器件的響應率和光學串音。材料表面粗糙度會影響器件的表面漏電流和光學信號的傳輸特性，同時碲鎘汞外延材料表面粗糙度、平整度也會影響器件工藝的均勻性及穩(wěn)定性控制，如鈍化層穩(wěn)定性、電極孔刻蝕的均勻性控制等，因而碲鎘汞外延薄膜表面后續(xù)平坦化工藝對其表面質量的改善至關重要。

由于碲鎘汞薄膜硬度比較小，平坦化工藝極易在其表面引入損傷，這些損傷會直接降低器件性能，同時碲鎘汞外延薄膜厚度通常只有幾微米到十幾微米，因而對如此薄的外延材料進行平坦化且不引入損傷，這對平坦化工藝提出了很高的要求。實現(xiàn)碲鎘汞薄膜表面平坦化有多種方法，常見方法為將材料粘接于玻璃基底上，采用真空吸附的方法夾持玻璃基底，進行材料拋光。由于拋光過程中，拋光盤轉動造成的離心力使材料表面拋光液分布不均勻，影響碲鎘汞薄膜表面拋光均勻性控制，進而影響材料表面平整度和粗糙度，而且材料拋光后去蠟清洗還會帶來材料表面二次損傷。

發(fā)明內容

為了克服上述的影響碲鎘汞薄膜表面拋光均勻性控制的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種針對液相外延碲鎘汞薄膜表面平坦化的無蠟化學機械拋光用夾具，具體提供一種對液相外延碲鎘汞薄膜進行表面精密拋光的技術方案。

本發(fā)明技術方案為：

一種碲鎘汞材料表面無蠟拋光夾具，該拋光夾具為圓柱形，其夾具徑高比小于1。夾具包括置片塊和配重塊；所述置片塊和配重塊用螺紋連接，置片塊上表面中心位置設置有片槽，該片槽利用設置的凹陷區(qū)域形成，用于放置拋光材料；置片塊上表面的片槽四周設置有弧形槽。

所述片槽呈正四邊形，四邊形的四條邊中心位置和四個角開弧形槽，弧形槽向外開槽至置片塊圓形邊緣，弧形槽的方向為順時針方向；弧形槽的槽深與片槽的深度相同，其中一條弧形槽的槽深大于片槽的深度，該弧形槽即取片槽。對拋光材料進行表面拋光時，材料在拋光墊上做圓周運動和擺動運動，本發(fā)明的拋光夾具設計使材料表面拋光液的補充和出液達到動態(tài)平衡，實現(xiàn)材料表面均勻拋光，保證了拋光均勻性控制。

所述弧形槽的寬度與取片槽的寬度相同，取片槽的寬度大于所使用的取片工具的寬度；取片槽長度延伸至置片塊中心放置拋光材料的區(qū)域，取片工具經由取片槽施力于拋光材料下表面，使拋光材料克服液體表面張力，脫離夾具置片區(qū)域，取出材料，解決了取片容易產生的材料損傷問題。

優(yōu)選的，所述置片塊材質為聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有耐腐蝕的化學特性和較好的可塑性。

優(yōu)選的，所述配重塊材質為不銹鋼材質，可以保證需要的拋光壓力。