碲鋅鎘晶體研磨與磨削的試驗(yàn)研究.pdf

1、碲鋅鎘(CdZnTe)晶體探測(cè)器在室溫下具有超高分辨率，所以該晶體是室溫核輻射探測(cè)器的首選材料。另一方面，液相外延Hg1-xCdxTe材料是目前制備高性能紅外焦平面器件的最佳材料，而優(yōu)質(zhì)的襯底是生長(zhǎng)優(yōu)質(zhì)HgCdTe薄膜的基礎(chǔ)。與其它襯底材料相比，Cd1-yZnyTe由于其晶格常數(shù)可通過(guò)調(diào)整Zn的含量而改變，能與HgCdTe的晶格常數(shù)做到完全匹配，并且其化學(xué)性能與HgCdTe十分相近，是液相外延HgCdTe薄膜最佳的襯底材料。正是由于Cd

2、ZnTe晶體在HgCdTe襯底和核輻射探測(cè)器中的應(yīng)用，使CdZnTe晶體的表面加工質(zhì)量成為影響其器件使用性能的極其重要的因素，CdZnTe晶片表面各種缺陷會(huì)大大降低器件的性能，如作為襯底，這些缺陷會(huì)轉(zhuǎn)移到HgCdTe薄膜中，而作為核輻射探測(cè)器，使得分辨率大大降低，直至失效。目前加工CdZnTe晶片的工藝為研磨-機(jī)械拋光-腐蝕，該方法很難降低表面粗糙度而獲得高質(zhì)量的CdZnTe晶片。又因?yàn)镃dZnTe晶體本身的軟脆特性，很難實(shí)現(xiàn)超精密加工

3、。 以ZYP200型研磨拋光機(jī)為試驗(yàn)平臺(tái)，采用游離磨料研磨工藝對(duì)碲鋅鎘晶片進(jìn)行加工，研究了磨粒的種類、磨粒的粒度、研磨機(jī)的主軸轉(zhuǎn)數(shù)、研磨壓力和拋光液流量對(duì)材料表面質(zhì)量和材料去除率的影響，得到最佳的工藝參數(shù)。 根據(jù)摩擦學(xué)原理以及原有的二體磨粒和三體磨粒的硬脆材料的去除機(jī)制，建立用游離磨粒研磨軟脆材料晶體的去除機(jī)制以及磨粒的嵌入機(jī)制的模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證模型的正確性。以VG401Ⅱ超精密磨床為試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)研究了相同的工藝參