Consequently, the removal rate V of

Consequently, the removal rate V of various crystals using colloidal silica is inversely proportional to the Vickers hardness HV of crystals. This result is quite similar to the tendency of abrasion loss produced by cohesion or ploughing abrasion that is proportional to the inverse number of the hardness HV.
In the case of polishing with colloidal silica, almost no mechanochemical effect has been recognized with the exception of Si single crystal; however, it has been understood that with microremoval actions mechanically induced by soft SiO2 fine particles, strain-free polishing is performed as described in the previous chapter.
Based on the processing mechanism, we have also studied high-efficiency polishing. During polishing, frictional heat or a strong shearing stress is imposed under high pressure on an ultrathin film-like colloidal silica found between a polisher and crystal substrate (sample). If such situations are created, it is likely that a reversible gelling phenomenon (dilatancy) temporarily appears as is often seen in colloids. If so, we think that the retaining force of SiO2 fine particles were retained or fixed in the slurry, which will help to efficiently and effectively promote polishing.
Figure 6.41 compares the processing characteristics after adjusting the gelling speed of the colloidal silica as slurry by adding sodium sulfate (Na2SO4) or ethylene glycol. When sodium sulfate is added to colloidal silica, the removal rate increases as the ratio of the addition increases. To the contrary, when ethylene glycol is added, the removal rate decreases by 10%–20%.

Figure 6.41.
Comparative processing rates of sapphire single crystals at different gelation rates of colloidal silica
Figure options
Applications to Functional Materials
1.
Silicon Wafer for ULSI. Colloidal silica polishing is typically used and highly ranked for the finishing process of the silicon wafers for ULSI. This process produces excellent, high-efficiency, and strain-free mirror-like surfaces. As the design rule of circuits in LSI has become submicroscopic, requirements for the processing precision of silicon wafers has become more strict. As shown in Table 6.6, first to third and sometimes fourth polishes are currently performed for ϕ 8–12 wafers aiming to accomplish surface roughness Ry of 1 nm, total thickness variation (TTV) of 1–2 μm, and flatness of 1–3 μm.
Because a silicon wafer is active against alkali, processing is promoted with the superimposing actions of a colloidal effect combined with the mechanochemical effect.
2.
Sapphire Single Crystal Substrate for Silicon on Sapphire (SOS). The following example shows the evaluations made on the crystallization of the surfaces of a sapphire single crystal substrate for SOS processed by colloidal silica polishing.
The surface roughness Rz of the sapphire single crystal polished with colloidal silica was found to be about 10 Å, which proved to have been processed in the order of an atom or molecule. Figure 6.42shows the results of an electronic microscopic observation of the surfaces polished with colloidal silica and conventional diamond grains (2/6 μm), on which a silicon thin film of 3000 Å was epitaxial grown. The surface polished with colloidal silica showed no defect from the processing when compared with the diamond-polished surface. As per the resistivity measurement of the Si thin film deposited on the sapphire substrate, an excellent polished surface of the base substrate was obtained with a uniform film thickness of 10 Ωcm of p-type.

Figure 6.42.
Example of scanning electron microscope (SEM) photographs of epitaxial grown Si thin films on sapphire single crystals treated in various ways
Figure options
3.
Application to the Shaping Process of LaB6 Single Crystal for Electronic Gun. LaB6 single crystals are used as a cathode material due to the thermal radiation characteristics inherent to its structural properties. In order to use this kind of single crystal as a cathode for electron beam analyzers such as TEM and AES or electron beam exposure equipment, finishing the tip to a specified shape and to a smooth mirror-like surface without damaged layers is necessary.
LaB6 single crystals are dissolved by a strong oxidative acid or dilute sulfuric acid. It is stable also against alkali. Although the cleavage is noticeable, LaB6 single crystal is mechanically hard with a hardness of 2660/mm2 (microhardness).
Figure 6.43 is one of the electron microscopic photos showing the tips of LaB6 single crystals (0.65 × 0.6 × 2.2 mm chip) finished to a variety of shapes with colloidal silica using a relatively hard plastic polisher. Compared to the surfaces processed by conventional diamond polishing, it has scratch-free, smooth surfaces.

Figure 6.43.
Strain-free mirror-like surface finished by colloidal silica polishing technique and conventional processing technique of LaB6 single crystal chip for an electron gun
Figure options
We have also investigated the processing defects of LaB6 crystal surfaces finished with colloidal silica through etching (dilute HNO3 solution); we detected no defects (like latent scratches) arising from the processing. The polished surfaces were also found to be strain-free and of high quality.
An electron gun was experimentally manufactured to apply this method (Figure 6.44); it was afterwards subjected to the evaluation of its characteristics and confirmed to have excellent electron radiation characteristics.

Figure 6.44.
Example of an electron gun experimentally manufactured to apply colloidal silica polishing
Figure options
4.
Strain-Free, Mirror-Like Polishing of LiTaO3 Single Crystal Substrates for Epitaxial Growth. In microscopic photos of the surfaces of LiTaO3 single crystals for optical components shown inFigure 6.45, each was polished by colloidal silica or conventional pitch-polishing, and then another set of surfaces similarly polished on which films were epitaxial grown are shown. As seen fromFigure 6.45a, the surface polished with this polishing method demonstrates crystalline defect-free, high-quality epitaxial film. In the case of the conventional method in Figure 6.45b, a large number of crystalline defects were produced.

Figure 6.45.
Photographs of surface and epitaxial growth film of LiTaO3 single crystal polished by present and conventional processing techniques
Figure options
With regard to the surfaces polished using the conventional method, it has been shown that only a few micrometers etching can produce variation Δα according to the relationship between the depth etched by melt back and the variation amount Δα to the lattice constant (α = 5.153 Å) of a bulk. On the other hand, the polished surfaces with colloidal silica are capable of obtaining a strain-free (Δα = 0) epitaxial film even without undergoing etching, proving that the surfaces polished with colloidal silica polishing are completely strain-free and without damage.
6.6. Ultrasonic Lapping
Osamu Ohnishi
Introduction
Sound waves that have a frequency beyond the range of human hearing are known as ultrasonic waves. Although individual differences are present in the audible frequency, it is generally considered that the upper limit to human hearing is 20 kHz. Therefore, ultrasonic vibration has a frequency above 20 kHz.
Ultrasonic transducers that generate ultrasonic vibrations often make use of materials showing a piezoelectric effect, or a magnetostrictive effect. The Langevin-type transducer, which uses piezoelectric materials, was developed by the French scientist Paul Langevin [47], [48], [49] and [50] in 1917 and is still the main transducer used today. Figure 6.46 shows the structure of a Langevin transducer. In this structure, a piezoelectric material is sandwiched between two metal plates. This transducer is fixed with adhesive that may come off in use. Also, the piezoelectric material itself is resistant to compression, but is weak in tension, so the bolted Langevin transducer (BLT) shown in Figure 6.47 was developed. Because it is tightened by bolts, the piezoelectric material is always under a compressive stress. Superior piezoelectric materials such as PZT, LiNbO3, and LiTaO3 are used today.

Figure 6.46.
Langevin transducer

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ดังนั้น อัตราเอา V ของผลึกต่าง ๆ ที่ใช้ซิลิก้า colloidal เป็น inversely กับความแข็งวิกเกอร์ส HV ของผลึก ผลลัพธ์นี้จะคล้ายกับแนวโน้มของการสูญเสียรอยขีดข่วนผลิตสามัคคีหรือรอยขีดข่วนมงคลที่เป็นสัดส่วนกับจำนวนค่า HV ผกผันในกรณีที่ขัดกับซิลิก้า colloidal เกือบจะไม่มีผล mechanochemical รับรู้ยกเว้นซีคริสตัลเดียว อย่างไรก็ตาม มันได้ถูกเข้าใจว่า มีการดำเนินการ microremoval กลไกเกิดจากละอองอ่อน SiO2 ฟรีต้องใช้ขัดจะดำเนินการตามที่อธิบายไว้ในบทก่อนหน้านี้ขึ้นอยู่กับกลไกประมวลผล เรามียังศึกษาขัดประสิทธิภาพสูง ในระหว่างการขัด frictional ความร้อนหรือความเครียด shearing ที่แข็งแกร่งถูกกำหนดภายใต้ความดันสูงการ ultrathin ฟิล์มเช่น colloidal ซิลิกาพบระหว่างขัดเงาและพื้นผิวของผลึก (ตัวอย่าง) ถ้ามีสร้างสถานการณ์ดังกล่าว เป็นไปได้ว่า การกลับ gelling ปรากฏการณ์ (dilatancy) ชั่วคราวปรากฏตามที่มักจะเห็นในคอลลอยด์ ถ้าเป็นเช่นนั้น เราคิดว่า แรงรักษาการ SiO2 ละอองถูกสะสม หรือถาวรในสารละลาย ซึ่งจะช่วยให้มีประสิทธิภาพ และส่งเสริมการขัดรูปที่ 6.41 เปรียบเทียบลักษณะการประมวลผลหลังจากการปรับความเร็ว gelling ของซิลิก้า colloidal เป็นสารละลายโซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) หรือเอทิลีนเอทิ เมื่อเพิ่มซิลิก้า colloidal โซเดียมซัลเฟต อัตราเอาเพิ่มเป็นอัตราส่วนที่เพิ่มนี้ ขัด เมื่อมีเพิ่มเอทิลีน glycol อัตราการกำจัดลดลงโดย 10% – 20% รูปที่ 6.41 การประมวลผลเปรียบเทียบราคาของผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์ gelation ต่าง ๆ ราคาของซิลิก้า colloidalตัวเลือกรูปโปรแกรมประยุกต์ทำงานวัสดุ1แผ่นเวเฟอร์ซิลิกอสำหรับ ULSI นส่วน colloidal ขัดเป็นโดยทั่วไปใช้ และการจัดอันดับสูงสิ้นสุดการรับซิลิคอนสำหรับ ULSI กระบวนการนี้ทำให้เกิดพื้นผิวเหมือนกระจกที่ดี ประสิทธิภาพสูง และ ฟรีต้องใช้ ตามกฎการออกแบบของวงจรใน LSI ได้กลายเป็น submicroscopic ได้กลายเป็นความต้องการสำหรับความแม่นยำในการประมวลผลของซิลิคอนรับเข้มงวดมากขึ้น ดังแสดงในตาราง 6.6 ก่อนอื่น และบางครั้งขัดสี่กำลังดำเนินการสำหรับϕ มุ่งสำเร็จรับ 8 – 12 พื้นผิวความหยาบแห้ง 1 nm เปลี่ยนแปลงความหนารวม (TTV) 1-2 μm และเรียบของ μm 1 – 3เนื่องจากแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนอยู่กับด่าง ประมวลผลคือการส่งเสริม ด้วยการดำเนินการ superimposing ของผล colloidal รวมกับผล mechanochemical2พื้นผิวคริสตัลแซฟไฟร์เดียวสำหรับซิลิคอนในแซฟไฟร์ (SOS) ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงการประเมินทำการตกผลึกของพื้นผิวของพื้นผิวเป็นคริสตัลแซฟไฟร์เดียวสำหรับ SOS ที่ประมวลผล โดยซิลิกา colloidal ขัดความหยาบผิว Rz ของแซฟไฟร์คริสตัลเดียวขัดกับซิลิก้า colloidal พบจะ ประมาณ 10 Å ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีการประมวลผลกับอะตอมหรือโมเลกุล รูป 6.42shows ผลของการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอนิกส์ของพื้นผิวที่ขัดกับซิลิก้า colloidal ธัญพืชเพชรทั่วไป (2/6 μm), ซึ่งเป็นซิลิคอนฟิล์มบางของ 3000 Åถูก epitaxial โต ผิวขัดเงากับ colloidal นส่วนที่แสดงให้เห็นว่าไม่มีข้อบกพร่องจากการประมวลผลเมื่อเปรียบเทียบกับพื้นผิวที่เงาเพชร ตามการวัดความต้านทานของฟิล์มบางศรีฝากบนพื้นผิวแซฟไฟร์ ผิวขัดดีของพื้นผิวพื้นฐานได้รับ มีความหนาฟิล์มเป็นรูปแบบของ Ωcm 10 ชนิด p รูปที่ 6.42 ตัวอย่างของภาพในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการสแกน (SEM) epitaxial ปลูกศรีบางภาพยนตร์บนผลึกเดี่ยวแซฟไฟร์ในวิธีต่าง ๆตัวเลือกรูป3โปรแกรมประยุกต์เพื่อการสร้างรูปร่างของผลึกเดี่ยว LaB6 สำหรับปืนอิเล็กทรอนิกส์ ผลึกเดี่ยวของ LaB6 ถูกใช้เป็นวัสดุแคโทดเนื่องจากลักษณะการแผ่รังสีความร้อนโดยธรรมชาติคุณสมบัติของโครงสร้าง ใช้ชนิดของผลึกเดี่ยวนี้เป็นแคโทดสำหรับเครื่องวิเคราะห์แสงอิเล็กตรอนเช่นยการ และ AES หรืออิเล็กตรอนคานแสงอุปกรณ์ จบคำแนะนำ เพื่อระบุรูปร่าง และความเรียบ ผิวเหมือนกระจกชั้นเสียหายจำเป็นต้องผลึกเดี่ยวของ LaB6 มีส่วนยุบ โดยแข็งแกร่ง oxidative dilute หรือกรดซัลฟิวริก มั่นคงยังกับด่างได้ แม้ว่าความแตกแยกเห็นได้ชัด LaB6 เดียวคริสตัลเป็นกลไกอย่างหนักกับความแข็งของ 2660/มม 2 ได้ภาย (microhardness)รูปที่ 6.43 เป็นหนึ่งภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงเคล็ดลับของ LaB6 ผลึกเดี่ยว (0.65 × 0.6 × 2.2 มม.ชิ) เสร็จสิ้นเพื่อความหลากหลายของรูปร่างกับ colloidal ซิลิก้าที่ใช้ขัดเงาพลาสติกที่ค่อนข้างยาก เมื่อเทียบกับพื้นผิวการประมวลผล โดยทั่วไปเพชรขัด มันมีพื้นผิวที่ ปราศจากรอยขีดข่วน ราบรื่น รูปที่ 6.43 ฟรีต้องใช้กระจกเหมือนผิวด้วยซิลิก้า colloidal ขัดเทคนิคและเทคนิคการประมวลผลทั่วไปของชิเดียวคริสตัล LaB6 สำหรับปืนอิเล็กตรอนเป็นตัวเลือกรูปนอกจากนี้เรายังได้สืบสวนประมวลผลข้อบกพร่องของพื้นผิวคริสตัล LaB6 มีซิลิก้า colloidal ผ่านกัด (dilute โซลูชัน HNO3); เราตรวจพบข้อบกพร่อง (เช่นรอยขีดข่วนแฝงอยู่) เกิดจากการประมวลผล นอกจากนี้ยังพบพื้นผิวสวยงามจะต้องใช้ฟรี และมีคุณภาพสูงปืนอิเล็กตรอนถูกผลิตใช้วิธีการนี้ (รูปที่ 6.44); experimentally มันหลังจากนั้นต้องประเมินลักษณะของ และยืนยันมีลักษณะรังสีอิเล็กตรอนดี รูปที่ 6.44 การ ตัวอย่างของปืนอิเล็กตรอนการผลิต experimentally ใช้ซิลิก้า colloidal ขัดตัวเลือกรูป4ต้องใช้ฟรี ขัดของพื้นผิวของผลึกเดี่ยว LiTaO3 Epitaxial เจริญเติบโต เหมือนกระจก ในภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์พื้นผิวของผลึกเดี่ยว LiTaO3 สำหรับแสงประกอบแสดง inFigure 6.45 แต่ละถูกขัด โดยซิ colloidal หรือปกติระยะห่างขัด แล้ว ชุดอื่นในทำนองเดียวกัน ขัดพื้นผิวที่ฟิล์มถูก epitaxial โตที่แสดง เป็น fromFigure เห็น 6.45a ผิวขัดเงา ด้วยวิธีการขัดนี้แสดงให้เห็นผลึกความบกพร่องฟรี คุณภาพสูง epitaxial ฟิล์ม ในกรณีที่วิธีการปกติในรูป 6.45b มีผลิตจำนวนข้อบกพร่องของผลึก รูปที่ 6.45 การ รูปถ่ายฟิล์มเติบโต epitaxial และพื้นผิวของผลึกเดี่ยว LiTaO3 ขัดเงา ด้วยเทคนิคการประมวลผลปัจจุบัน และทั่วไปตัวเลือกรูปตามพื้นผิวที่ขัดเงาโดยใช้วิธีการทั่วไป มันได้รับการแสดงเฉพาะกี่คัลไมโครมิเตอร์แบบกัดสามารถผลิตΔαเปลี่ยนแปลงตามความลึกที่แกะสลักโดยละลายหลังและΔαยอดเงินผันแปรกับค่าคงของโครงตาข่ายประกอบ (ด้วยกองทัพ = 5.153 Å) ของกลุ่ม บนมืออื่น ๆ พื้นผิวเคลือบ ด้วยซิลิก้า colloidal มีความสามารถในการรับต้องใช้ฟรี (Δα = 0) ฟิล์ม epitaxial ได้โดยไม่ต้องผ่าตัดกัด พิสูจน์ผิวขัดเงา ด้วยซิลิก้า colloidal ขัดสมบูรณ์ต้องใช้ฟรี และไม่ มีความเสียหาย6.6 การซัดสาดอัลตราโซนิกOhnishi เทะซึแนะนำคลื่นเสียงที่มีความถี่เกินกว่าช่วงของมนุษย์ได้ยิน จะเรียกว่าคลื่นอัลตราโซนิก แม้ว่าแต่ละความแตกต่างในความถี่เสียงอยู่ โดยทั่วไปว่าว่าขีดจะได้ยินมนุษย์ 20 kHz ดังนั้น จึง สั่นสะเทือนอัลตราโซนิกมีความถี่สูงกว่า 20 kHzUltrasonic transducers ที่สร้างสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกมักจะทำให้ใช้วัสดุที่แสดงผล piezoelectric หรือผลด้วย พิกัด Langevin-ชนิด ซึ่งใช้วัสดุ piezoelectric ได้รับการพัฒนา โดยนักวิทยาศาสตร์ฝรั่งเศสพอล Langevin [47], [48], [49] [50] ใน 1917 และ และพิกัดหลักที่ใช้วันนี้ยังคงเป็นการ รูปที่ 6.46 แสดงโครงสร้างของพิกัด Langevin ในโครงสร้างนี้ วัสดุ piezoelectric เป็นชาวลาวอระหว่างแผ่นโลหะทั้งสอง ได้รับการแก้ไขพิกัดนี้ด้วยที่อาจมาจากการใช้ ยัง วัสดุ piezoelectric เองทนทานต่อการบีบอัด แต่อ่อนแอในความตึงเครียด เพื่อการปิด Langevin พิกัด (บีแอลที) แสดงในรูปที่ 6.47 ได้รับการพัฒนา เพราะมันจะทำให้รัดกุม โดยสลักเกลียว วัสดุ piezoelectric ได้เสมอภายใต้ความเครียด compressive วัสดุ piezoelectric ที่เหนือกว่าเช่น PZT, LiNbO3 และ LiTaO3 ที่ใช้ในปัจจุบัน รูปที่ 6.46 พิกัด Langevin

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ดังนั้นอัตราการกำจัด V ของผลึกต่าง ๆ โดยใช้ซิลิกาคอลลอยด์เป็นสัดส่วนผกผันกับความแข็ง HV วิคเกอร์ของผลึก ผลที่ได้นี้ค่อนข้างคล้ายกับแนวโน้มของการสูญเสียการขัดสีที่ผลิตโดยการทำงานร่วมกันหรือการขัดถูไถที่เป็นสัดส่วนกับจำนวนผกผันของความแข็ง HV.
ในกรณีที่ขัดกับซิลิกาคอลลอยด์เกือบจะไม่มีผล mechanochemical ได้รับการยอมรับมีข้อยกเว้นของศรี ผลึกเดี่ยว; แต่จะได้รับการเข้าใจว่าด้วยการกระทำ microremoval เหนี่ยวนำให้เกิดกลไกโดยอนุภาคนุ่มดี SiO2 ความเครียดฟรีขัดจะดำเนินการตามที่อธิบายไว้ในบทก่อนหน้านี้.
อยู่บนพื้นฐานของกลไกการประมวลผลที่เราได้ศึกษายังขัดที่มีประสิทธิภาพสูง ในระหว่างการขัดความร้อนแรงเสียดทานหรือความเครียดตัดที่แข็งแกร่งจะเรียกเก็บภายใต้ความกดดันสูงในซิลิกาฟิล์มเหมือนบางเฉียบคอลลอยด์พบกันระหว่างขัดพื้นผิวและคริสตัล (ตัวอย่าง) หากสถานการณ์ดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นก็เป็นไปได้ว่าเป็นปรากฏการณ์ที่ก่อเจลย้อนกลับ (ขยายตัวภาย) ชั่วคราวปรากฏเป็นมักจะเห็นในคอลลอยด์ ถ้าเป็นเช่นนั้นเราคิดว่าแรงยึดของอนุภาค SiO2 ไว้หรือแก้ไขในสารละลายซึ่งจะช่วยให้มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพส่งเสริมขัด.
รูปที่ 6.41 เปรียบเทียบลักษณะการประมวลผลหลังจากที่ปรับความเร็วในการก่อเจลของซิลิกาคอลลอยด์เป็นสารละลายโดยการเพิ่ม โซเดียมซัลเฟต (Na2SO4) เอทิลีนไกลคอลหรือ เมื่อโซเดียมซัลเฟตถูกเพิ่มลงในซิลิกาคอลลอยด์, การเพิ่มขึ้นของอัตราการกำจัดเป็นอัตราส่วนที่เพิ่มขึ้นนอกจากนี้ ไปในทางตรงกันข้ามเมื่อเอทิลีนไกลคอลจะมีการเพิ่มอัตราการกำจัดลดลง 10% -20%. รูปที่ 6.41. อัตราการประมวลผลเปรียบเทียบผลึกเดี่ยวไพลินในอัตราที่แตกต่างกันของเจซิลิกาคอลลอยด์ตัวเลือกรูปที่จะประยุกต์ใช้งานฟังก์ชั่นวัสดุ1. ซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับ ULSI . ขัดซิลิกาคอลลอยด์โดยปกติจะใช้และการจัดอันดับสูงสำหรับกระบวนการการตกแต่งของซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับ ULSI กระบวนการนี้จะผลิตที่ยอดเยี่ยมที่มีประสิทธิภาพสูงและความเครียดฟรีพื้นผิวเหมือนกระจก ในฐานะที่เป็นกฎการออกแบบวงจรใน LSI ได้กลายเป็น submicroscopic ความต้องการเพื่อความแม่นยำในการประมวลผลของซิลิคอนเวเฟอร์ได้กลายเป็นที่เข้มงวดมากขึ้น ดังแสดงในตารางที่ 6.6 ครั้งแรกในการขัดที่สามและสี่บางครั้งจะดำเนินการในขณะนี้สำหรับφ 8-12 เวเฟอร์เป้าหมายที่จะบรรลุพื้นผิวที่ขรุขระ Ry 1 นาโนเมตรรูปแบบความหนารวม (TTV) 1-2 ไมโครเมตรและความเรียบของ 1-3 ไมโครเมตร. เพราะเวเฟอร์ซิลิกอนมีการใช้งานกับอัลคาไล, การประมวลผลคือการส่งเสริมให้มีการดำเนินการซ้อนของผลคอลลอยด์รวมกับผล mechanochemical. 2. แซฟไฟร์คริสตัลเดี่ยวพื้นผิวสำหรับซิลิกอนในไพลิน (SOS) ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าการประเมินผลในวันที่ตกผลึกของพื้นผิวของพื้นผิวผลึกเดี่ยวไพลิน SOS สำหรับการประมวลผลโดยขัดซิลิกาคอลลอยด์. พื้นผิวที่ขรุขระ Rz ของคริสตัลแซฟไฟร์เดียวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์พบว่าประมาณ 10 ซึ่งได้รับการพิสูจน์ จะได้รับการประมวลผลในคำสั่งของอะตอมหรือโมเลกุล รูป 6.42shows ผลการกล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอนิกส์ของพื้นผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์และธัญพืชเพชรธรรมดา (2/6 ไมครอน) ซึ่งฟิล์มบางซิลิคอน 3000 เป็นโต epitaxial พื้นผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์แสดงให้เห็นข้อบกพร่องจากการประมวลผลเมื่อเทียบกับพื้นผิวเพชรขัด ตามการวัดความต้านทานของศรีฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวฝากไพลิน, ขัดผิวที่ดีเยี่ยมของพื้นผิวฐานที่ได้รับกับความหนาของฟิล์มที่สม่ำเสมอจาก 10 Ωcmของชนิดพี. รูปที่ 6.42. ตัวอย่างกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) รูปถ่ายของ epitaxial เติบโตศรีฟิล์มบางบนผลึกเดี่ยวไพลินรับการรักษาในรูปแบบต่างๆรูปที่ตัวเลือก3. การประยุกต์ใช้ในกระบวนการ Shaping คริสตัลเดี่ยว LaB6 สำหรับปืนอิเล็กทรอนิกส์ ผลึกเดี่ยว LaB6 ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุแคโทดเนื่องจากลักษณะการแผ่รังสีความร้อนโดยธรรมชาติเพื่อคุณสมบัติของโครงสร้าง เพื่อที่จะใช้ชนิดของผลึกเดี่ยวนี้เป็นแคโทดสำหรับวิเคราะห์ลำแสงอิเล็กตรอนเช่น TEM และ AES หรืออิเล็กตรอนอุปกรณ์การเปิดรับแสงจบเคล็ดลับในการกำหนดรูปร่างและพื้นผิวกระจกเหมือนอย่างราบรื่นโดยไม่ต้องชั้นได้รับความเสียหายเป็นสิ่งที่จำเป็น. LaB6 เดียว ผลึกกำลังเลือนหายไปจากกรดออกซิเดชันที่แข็งแกร่งหรือเจือจางกรดกำมะถัน จะมีเสถียรภาพยังกับอัลคาไล แม้ว่าความแตกแยกเป็นที่เห็นได้ชัดเจนผลึกเดี่ยว LaB6 เป็นกลไกอย่างหนักกับความแข็งของ 2,660 / mm2 (แข็ง). รูปที่ 6.43 เป็นหนึ่งในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนภาพแสดงเคล็ดลับของผลึกเดี่ยว LaB6 (0.65 × 0.6 × 2.2 มมชิป) ที่จะเสร็จสิ้น หลากหลายของรูปทรงที่มีซิลิกาคอลลอยด์ใช้ขัดพลาสติกที่ค่อนข้างยาก เมื่อเทียบกับพื้นผิวการประมวลผลโดยขัดเพชรธรรมดาก็มีรอยขีดข่วนฟรีพื้นผิวเรียบ. รูปที่ 6.43. พื้นผิวกระจกเหมือนสายพันธุ์ฟรีเสร็จโดยใช้เทคนิคการขัดซิลิกาคอลลอยด์และเทคนิคการประมวลผลทั่วไปของ LaB6 ชิปผลึกเดี่ยวสำหรับปืนอิเล็กตรอนตัวเลือกรูปเรายังได้รับการตรวจสอบข้อบกพร่องการประมวลผลของ LaB6 พื้นผิวผลึกจบด้วยซิลิกาคอลลอยด์ผ่านการแกะสลัก (เจือจางแก้ปัญหา HNO3); เราตรวจพบข้อบกพร่อง (เช่นรอยขีดข่วนที่แฝง) ที่เกิดขึ้นจากการประมวลผล พื้นผิวขัดมันยังพบว่ามีสายพันธุ์ฟรีและมีคุณภาพสูง. ปืนอิเล็กตรอนถูกผลิตทดลองที่จะใช้วิธีการนี้ (รูปที่ 6.44); มันถูกยัดเยียดหลังจากนั้นก็จะประเมินผลจากลักษณะของมันและได้รับการยืนยันที่จะมีลักษณะการฉายรังสีอิเล็กตรอนที่ดีเยี่ยม. รูปที่ 6.44. ตัวอย่างของการผลิตปืนอิเล็กตรอนทดลองนำไปใช้ซิลิกาคอลลอยด์ขัดตัวเลือกรูปที่4 สายพันธุ์ฟรีกระจกเหมือนขัดของ LiTaO3 เดี่ยวคริสตัล พื้นผิวเพื่อการเจริญเติบโต epitaxial ในภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวของผลึกเดี่ยว LiTaO3 สำหรับองค์ประกอบแสงแสดง inFigure 6.45 แต่ละถูกขัดโดยซิลิกาคอลลอยด์หรือการชุมนุมที่สนามขัดแล้วชุดของพื้นผิวขัดในทำนองเดียวกันที่ฟิล์มโต epitaxial จะแสดงอีก เท่าที่เห็น fromFigure 6.45a พื้นผิวขัดด้วยวิธีการนี้แสดงให้เห็นขัดปราศจากข้อบกพร่องผลึกที่มีคุณภาพสูงภาพยนตร์ epitaxial ในกรณีที่มีวิธีการทั่วไปใน 6.45b รูปเป็นจำนวนมากของข้อบกพร่องผลึกกำลังผลิต. รูปที่ 6.45. ภาพของพื้นผิวและภาพยนตร์การเจริญเติบโตของผลึก epitaxial LiTaO3 เดียวขัดโดยปัจจุบันและเทคนิคการประมวลผลแบบเดิมรูปที่ตัวเลือกเกี่ยวกับพื้นผิวขัด โดยใช้วิธีการแบบเดิมจะได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีเพียงไม่กี่ไมโครเมตรแกะสลักสามารถผลิตรูปแบบΔαตามความสัมพันธ์ระหว่างความลึกฝังโดยละลายกลับมาและปริมาณการเปลี่ยนแปลงΔαเพื่อตาข่ายคงที่ (α = 5.153 Å) ของกลุ่ม บนมืออื่น ๆ , พื้นผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์มีความสามารถในการได้รับความเครียดฟรี (Δα = 0) ภาพยนตร์ epitaxial ได้โดยไม่ต้องได้รับการแกะสลักพิสูจน์ว่าพื้นผิวขัดขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์จะสมบูรณ์สายพันธุ์ฟรีและไม่มีความเสียหาย. 6.6 . อัลตราโซนิกขัดโอซามุ Ohnishi บทนำคลื่นเสียงที่มีความถี่เกินช่วงของการได้ยินของมนุษย์เป็นที่รู้จักกันเป็นคลื่นอัลตราโซนิก แม้ว่าความแตกต่างของแต่ละบุคคลที่มีอยู่ในความถี่เสียงก็ถือว่าโดยทั่วไปว่าขีด จำกัด บนการได้ยินของมนุษย์คือ 20 เฮิร์ทซ์ ดังนั้นการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่มีความถี่สูงกว่า 20 kHz. ก้อนอัลตราโซนิกที่สร้างแรงสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกมักจะทำให้การใช้วัสดุที่แสดงผล piezoelectric หรือผล Magnetostrictive transducer Langevin ชนิดซึ่งใช้วัสดุ piezoelectric ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสพอล Langevin [47] [48], [49] และ [50] ในปี 1917 และยังคงเป็นตัวแปลงสัญญาณหลักที่ใช้ในวันนี้ รูปที่ 6.46 แสดงให้เห็นโครงสร้างของตัวแปลงสัญญาณ Langevin ในโครงสร้างนี้วัสดุ piezoelectric คือคั่นระหว่างสองแผ่นโลหะ ตัวแปลงสัญญาณนี้ได้รับการแก้ไขด้วยกาวที่อาจหลุดออกมาในการใช้งาน นอกจากนี้วัสดุ piezoelectric ตัวเองสามารถทนต่อการบีบอัด แต่อ่อนแอในความตึงเครียดเพื่อปิด transducer Langevin (เบคอน) แสดงในรูปที่ 6.47 ได้รับการพัฒนา เพราะมันถูกทำให้รัดกุมโดยสลักเกลียววัสดุ piezoelectric อยู่เสมอภายใต้ความเครียดอัด วัสดุ piezoelectric สุพีเรียเช่น PZT, LiNbO3 และ LiTaO3 ใช้มาจนถึงปัจจุบัน. รูปที่ 6.46. transducer Langevin

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ดังนั้น อัตราการกำจัด V ของผลึกต่าง ๆโดยใช้ซิลิกาคอลลอยด์ เป็นสัดส่วนผกผันกับความแข็งวิกเกอร์ HV ของผลึก ผลที่ได้นี้เป็นคล้ายๆกับแนวโน้มของการสูญเสียที่ผลิตโดยการขัดถูขัดถู หรือไถที่เป็นสัดส่วนกับจำนวนผกผันของความแข็ง HV .
ในกรณีของการขัดด้วย Colloidal ซิลิกาเกือบจะไม่มีผล mechanochemical ได้รับการยกเว้นศรีผลึกเดี่ยว อย่างไรก็ตาม มันถูกเข้าใจว่าด้วยการกระทำทาง microremoval กระตุ้นด้วยอนุภาคนุ่มซิลิเมื่อยขัดฟรีจะดําเนินการตามที่อธิบายไว้ในบทก่อนหน้า
ตามกลไกการประมวลผล นอกจากนี้เรายังได้ศึกษาประสิทธิภาพสูงขัด ระหว่างการขัดความร้อนแรงเสียดทาน หรือแรงเฉือนความเครียดจะถูกกำหนดภายใต้ความดันสูงใน ultrathin ฟิล์มเหมือนพบระหว่างซิลิกาคอลลอยด์และสารขัดคริสตัล ( ตัวอย่าง ) ถ้าสถานการณ์ดังกล่าวจะสร้างขึ้น ก็มีแนวโน้มว่า กลับ gelling ( การทรุดตัวไม่เท่ากัน ) จะปรากฏเป็นปรากฏการณ์ชั่วคราวที่มักจะเห็นในกอ . ถ้าเป็นเช่นนั้นเราคิดว่า การบังคับของอนุภาคซิลิกอนไดออกไซด์ถูกเก็บไว้หรือคงที่ในการผลิต ซึ่งจะช่วยให้คุณได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งเสริม polishing
รูป 6.41 เปรียบเทียบลักษณะการประมวลผลหลังจากปรับ gelling ความเร็วของซิลิกาคอลลอยด์เป็นสารละลาย โดยการเพิ่มโซเดียม ซัลเฟต ( na2so4 ) หรือ เอทิลีนไกลคอล เมื่อโซเดียมซัลเฟตเพิ่มคอลลอยด์ซิลิกาการเพิ่มอัตราส่วนของอัตราที่เพิ่มสูงขึ้น ตรงกันข้าม เมื่อเอทิลีน ไกลคอลเพิ่ม อัตราการกำจัดลด 10% - 20%

รูปที่ 6.41 .
เปรียบเทียบการประมวลผลอัตราไพลินผลึกเดี่ยวที่แตกต่างกันอัตราของซิลิกาคอลลอยด์เจลาติน

รูปตัวเลือกการใช้งานวัสดุการทำงาน
1
ซิลิคอนเวเฟอร์สำหรับยูแอลเอสไอ .ซิลิกาคอลลอยด์ขัดโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการจัดอันดับสูงและกระบวนการของซิลิกอนเวเฟอร์สำหรับยูแอลเอสไอ . กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงที่ยอดเยี่ยม และ ความเครียดฟรีกระจกเช่นพื้นผิว เป็นกฎการออกแบบวงจรในญี่ปุ่นได้กลายเป็น submicroscopic ความต้องการในการประมวลผลที่แม่นยำของซิลิกอนเวเฟอร์ได้กลายเป็นที่เข้มงวดมากขึ้น ดังแสดงในตารางที่ 6.6 ,ครั้งแรกที่สามและที่สี่ในบางครั้งขัดทำϕ 8 – 12 เป้าหมายเพื่อบรรลุ " ความขรุขระพื้นผิวเวเฟอร์ 1 นาโนเมตร การเปลี่ยนแปลงความหนาทั้งหมด ( ทีทีวี ) 1 – 2 μ M และความเรียบของ 1 – 3 μ M .
เพราะซิลิคอนเวเฟอร์ที่ใช้งานกับด่าง การประมวลผล คือการส่งเสริมกับการกระทำซ้อนของคอลลอยด์ผลร่วมกับผล mechanochemical
.
2ผลึกเดี่ยวซิลิคอนบนพื้นผิวสำหรับแซฟไฟร์ แซฟไฟร์ ( SOS ) ตัวอย่างต่อไปนี้จะแสดงผลการประเมินในการตกผลึกของพื้นผิวของไพลินผลึกเดี่ยวผสมซิลิกาคอลลอยด์ SOS ประมวลผล polishing
ความหยาบผิวที่สุดของไพลินผลึกเดี่ยวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์ พบว่ากริพเพน 10 ,ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าได้ผลในลำดับของอะตอมหรือโมเลกุล รูป 6.42shows ผลอิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋ว สังเกตจากผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์และเม็ดเพชรปกติ ( 2 / 6 μ M ) ซึ่งฟิล์มบางซิลิคอน 3000 •เป็น epitaxial โตขัดผิวด้วยซิลิกาคอลลอยด์ ไม่พบข้อบกพร่องจากการประมวลผลเมื่อเทียบกับเพชรขัดผิว ต่อความต้านทานของฟิล์มบางวัดศรีนิลฝากบนพื้นผิวดีเยี่ยมขัดพื้นผิวของวัสดุฐานได้ด้วยฟิล์มความหนา 10 ซม. Ωพี

รูปที่ 6.42 .
ตัวอย่างของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) รูป epitaxial ปลูกฟิล์มบางในจังหวัดไพลินผลึกเดี่ยวได้รับการรักษาหลายวิธี


รูปที่ตัวเลือก 3 . การสร้างกระบวนการ lab6 ผลึกเดี่ยวสำหรับปืนอิเล็กทรอนิกส์ lab6 ผลึกเดี่ยวที่ใช้เป็นขั้วแคโทดวัสดุเนื่องจากรังสีความร้อน ลักษณะของโครงสร้างคุณสมบัติเพื่อที่จะใช้ชนิดของผลึกเดี่ยวเป็นแคโทดสำหรับวิเคราะห์เช่นลำแสงอิเล็กตรอน TEM และ AES หรือลำแสงอิเล็กตรอนอุปกรณ์การตกแต่งปลายให้รูปร่างที่กำหนดไว้และไปที่กระจกเรียบเหมือนผิวโดยไม่ทำลายชั้นจำเป็น .
lab6 ผลึกเดี่ยวจะละลายด้วยกรดเจือจางปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งหรือกรดซัลฟูริค มันมั่นคงกับด่างแม้ว่าลึกเห็นได้ชัด lab6 ผลึกเดี่ยวเป็นเครื่องจักรหนักกับความแข็งของ 2660 / แน่น ( ความแข็ง ) .
รูป 6.43 เป็นหนึ่งในทางกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนภาพถ่ายแสดงเคล็ดลับ lab6 ผลึกเดี่ยว ( 0.65 ×× 2.2 0.6 มม. ชิป ) เสร็จแล้วให้ความหลากหลายของรูปทรงที่มีซิลิกาคอลลอยด์ใช้ขัดพลาสติกที่ค่อนข้างยาก .เทียบกับพื้นผิวการประมวลผลโดยเพชรขัดธรรมดา มันมีรอยขีดข่วนฟรี , พื้นผิวเรียบ .

รูปที่แตกต่างกัน .
เมื่อยฟรีกระจกเช่นพื้นผิวเสร็จสิ้นโดยคอลลอยด์ซิลิกาขัดเทคนิคและเทคนิคการประมวลผลแบบผลึกเดี่ยว lab6 ชิปสำหรับปืนอิเล็กตรอน

รูปที่เลือกนอกจากนี้เรายังได้ศึกษาข้อบกพร่องของพื้นผิวเสร็จสิ้นการประมวลผล lab6 คริสตัลด้วยซิลิกาคอลลอยด์ ( ผ่านการเจือจางสารละลายกรดดินประสิว ) ; เราตรวจพบไม่มีบกพร่อง ( เช่นแฝงรอยขีดข่วน ) ที่เกิดขึ้นจากการประมวลผล พื้นผิวขัดยังพบว่ามีความเครียดฟรีและมีคุณภาพสูง โดยสามารถผลิตปืน
อิเล็กตรอนเพื่อใช้วิธีการนี้ ( รูปที่ 6.44 )มันคือหลังจากนั้นต้องประเมินลักษณะ และยืนยันว่า มีรังสีอิเล็กตรอนคุณลักษณะยอดเยี่ยม

รูป 6.44 .
ตัวอย่างของปืนอิเล็กตรอนโดยผลิตเพื่อใช้ซิลิกาคอลลอยด์ขัด


รูปที่เลือก 4 . ความเครียดฟรี , กระจกเช่นขัด litao3 ผลึกเดี่ยว จำนวนการ epitaxial .ในกล้องจุลทรรศน์ภาพถ่ายของพื้นผิวของผลึกเดี่ยว litao3 สำหรับส่วนประกอบของแสงแสดง infigure 6.45 แต่ละถูกขัดโดยเสียงขัดซิลิกาคอลลอยด์แบบและพื้นผิว แล้วอีกชุดหนึ่งซึ่งขัด ซึ่งฟิล์ม epitaxial โตแสดง เท่าที่เห็น fromfigure 6.45a , ขัดผิวด้วยวิธีสาธิตขัดผลึกข้อบกพร่องฟรีภาพยนตร์ epitaxial ที่มีคุณภาพสูง กรณีวิธีปกติในรูป 6.45b จํานวนของผลึก ข้อบกพร่องที่ .

รูปที่ 6.45 .
รูปถ่ายของพื้นผิวและภาพยนตร์ของการเจริญเติบโต epitaxial litao3 ผลึกเดี่ยวขัด โดยปัจจุบัน และเทคนิคการประมวลผล

รูปแบบตัวเลือกเกี่ยวกับพื้นผิวขัดโดยใช้วิธีเดิมมันได้ถูกแสดงเพียงไม่กี่ไมโครเมตรแกะสลักสามารถผลิตΔαเปลี่ยนแปลงตามความสัมพันธ์ระหว่างความลึกของรอย โดยละลายหลังและปริมาณการเปลี่ยนแปลงΔαเพื่อตาข่ายคงที่ ( α = 5.153 Å ) ของกลุ่ม บนมืออื่น ๆ , ผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์สามารถได้รับความเครียดฟรี ( Δα = 0 ) epitaxial ภาพยนตร์แม้ไม่มีการกัดกรด ,พิสูจน์ว่าพื้นผิวขัดด้วยซิลิกาคอลลอยด์สมบูรณ์และขัดเมื่อยฟรีโดยไม่มีความเสียหาย .
6.6 . เครื่องขัด ohnishi
บทนำ

โอซามุคลื่นเสียงที่มีความถี่เกินช่วงของการได้ยินของมนุษย์เป็นที่รู้จักกันเป็นคลื่นอัลตราโซนิค แม้ว่าความแตกต่างที่มีอยู่ในความถี่เสียงมันเป็นโดยทั่วไปถือว่า ขีด จำกัด บนได้ยินมนุษย์ 20 กิโลเฮิรตซ์ ดังนั้น การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่มีความถี่สูงกว่า 20 kHz .
ultrasonic transducers ที่สร้างการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิก มักจะทำให้การใช้วัสดุที่แสดงผล piezoelectric หรือแมกนีโตสตริกทีฟ ผล การ langevin ประเภทที่ใช้วัสดุ piezoelectric transducerถูกพัฒนาขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พอล langevin [ 47 ] , [ 48 ] , [ 49 ] และ [ 50 ] ในปี 1917 และยังเป็นทรานสดิวเซอร์หลักที่ใช้ในวันนี้ รูปแสดงโครงสร้างภายนอกของ langevin ตัวแปลงสัญญาณ ในโครงสร้างนี้ วัสดุเพียโซอิเล็กทริก เป็นแซนวิชระหว่างโลหะสองแผ่น ตัวแปลงสัญญาณนี้จะซ่อมด้วยกาวที่อาจจะใช้ นอกจากนี้วัสดุเพียโซอิเองป้องกันการบีบอัด แต่อ่อนแอในความตึงเครียด ดังนั้น ปิด langevin ทรานสดิวเซอร์ ( แซนด์วิช ) แสดงในรูปที่ 6.47 ได้รับการพัฒนา เพราะมันแน่นด้วยน็อต วัสดุเพียโซอิเล็กทริกอยู่เสมอภายใต้ความเค้นอัด วัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่เหนือกว่า เช่นว่า ผลึก และ litao3 ใช้วันนี้

รูปภายนอก .


langevin ทรานสดิวเซอร์