碲锌镉晶体高效精密磨削技术研究

"软脆功能晶体碲锌镉的高效精密磨削技术是针对Cd0.96Zn0.04Te(111)晶片进行的，旨在提高加工精度和效率。研究者通过#5000金刚石超细砂轮在单面磨削精密磨床上进行了实验，对比了精密磨削、研磨和化学机械抛光三种方法。精密磨削结果显示，表面粗糙度达到5.845nm，加工时间仅为20分钟，显示出高效且精密的特性。而研磨和化学机械抛光虽然能得到更低的粗糙度（1.478nm），但耗时更长（162分钟），且加工表面存在少量磨粒嵌入。精密磨削的表面质量优秀，无微裂纹和嵌入，其材料去除机制为延性域磨削，可实现纳米级的光滑表面。尽管研磨和抛光技术可以进一步降低表面粗糙度，但它们的表面缺陷限制了应用效果。" 本文详细探讨了软脆功能晶体——碲锌镉(CdZnTe)的精密加工技术。由于碲锌镉的独特性质，使其成为难加工材料，传统加工方法往往导致崩边、断裂等缺陷。磨削和超精密磨削在硬脆材料如氧化钇、氧化锆、碳化硅等中的应用广泛，但在碲锌镉这类软脆材料上的应用尚处于探索阶段。 碲锌镉作为重要的核辐射探测器和红外焦平面阵列衬底材料，其精密加工至关重要。传统的研磨、铣削、车削等方法难以满足高质量表面的要求。研究中提到，手工或机械研磨-机械抛光-化学腐蚀的传统加工流程容易造成磨粒嵌入，导致表面缺陷，影响最终探测器的性能。 文章指出，采用精密磨削方法可以有效减少加工时间，提高加工效率，且表面质量良好。同时，对比研磨和化学机械抛光，精密磨削的纳米级光滑度和无微裂纹特性具有显著优势。尽管化学机械抛光能获得更低的表面粗糙度，但其存在的表面嵌入问题仍待解决。在先前的研究中，通过研磨和纳米球抛光液的化学机械抛光，已部分解决了嵌入问题，提高了晶体表面质量和完整性，但仍有提升空间。 该研究为碲锌镉的高效精密加工提供了新的视角，精密磨削技术的引入有望优化现有的加工工艺，提升晶体器件的性能，推动相关领域的技术进步。未来的研究可能集中在如何进一步减少表面缺陷，提高加工精度，以及优化加工参数以兼顾效率和质量。