基于激光复合技术的金刚石抛光研究

金刚石作为一种具有独特优异性能的半导体材料,在光学和电子学领域具有重要的应用价值。目前生长金刚石最常用的方法是化学气相沉积(CVD)法,采用该方法制备的金刚石薄膜通常为多晶结构,表面粗糙度高、颗粒大的缺点制约了金刚石薄膜的应用。笔者提出了飞秒-纳秒-离子束刻蚀的复合抛光方法并采用该方法对CVD金刚石薄膜进行抛光。结果表明:经飞秒-纳秒激光刻蚀后,金刚石表面粗糙度降低得十分明显,由未刻蚀时的4 μm降至0.5 μm左右,但表面出现了明显的石墨化现象;进一步采用离子束刻蚀去除表面的石墨层,最低可将表面粗糙度降至0.47 μm。所提方法实现了金刚石表面的无改性平滑抛光,为金刚石表面微纳器件的发展奠定了基础。