Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние полирования поверхности подложек материалов (ZnO, NiSb, Си, Si) 14
1.1. Способы полирования и обработки поверхности цинкита 14
1.1.1. Физико-химические свойства, методы выращивания и области применения кристаллов ZnO 14
1.1.1.1. Физические свойства 14
1.1.1.2. Химические свойства 16
1.1.1.3. Получение оксида цинка 17
1.1.1 А. Применение оксида цинка 21
1.1.2. Краткая характеристика современных методов травления, полирования и механической обработки поверхности кристаллов ZnO 22
1.2. Получение, свойства и применение кристаллов и подложек NiSb 26
1.2.1. Выращивание монокристаллов NiSb 26
1.2.2. Общая характеристика и применение NiSb 26
1.3. Полирование поли- и монокристаллической меди 29
1.4. Полирование кремниевых непланарных поверхностей 34
1.5. Обзор методов шлифования, алмазного полирования и химико-механического полирования (ХМП) материалов 37
1.5.1. Механическое полирование 38
1.5.2. Химическое полирование 39
1.5.3. Химико-механическое полирование 40
1.6. Выводы и постановка задач исследования 42
ГЛАВА 2. Разработка технологии механической обработки и хмп материалов и изучение свойств поверхности подложек 44
2.1. Методы механической обработки и ХМП материалов; методы
исследования полированных поверхностей 44
2.1.1. Оборудование, материалы, оснастка механической обработки и ХМП 44
2.1.2. Методы исследования геометрических свойств полированных поверхностей 46
2.1.3. Методы исследования свойств поверхности Си в условиях сверхвысокого вакуума 48
2.1.4. Исследование тонкой приповерхностной структуры кристаллов методом Резерфордовского обратного рассеяния (POP) каналируемых ионов 49
2.2. Разработка коллоидных полирующих композиций 52
2.2.1. Коллоидно-химические и полирующие свойства аэросила, модифицированного диэтиленгликолем (АДЭГ) 54
2.2.2. Изучение коллоидно-химических свойств дисперсий нанодетонационных алмазов (ДНА) и разработка на их основе полировальных композиций 72
2.3. Разработка технологии ХМП поверхности ZnQ (0001) 76
2.3.1. Технологический маршрут механической обработки пластин и мишеней из ZnO 77
2.3.2. Изучение взаимодействия поверхности ZnO с растворами травителей, водными композицими модифицированных аэросилов и их смесями для разработки коллоидных полирующих композиций и технологии ХМП 77
2.3.3. Изучение геометрических и структурных свойств поверхности ZnO 81
2.3.3.1. Геометрические свойства полированных поверхностей ZnO 81
2.3.3.2. Исследование тонкой приповерхностной структуры кристаллов ZnO методом POP ионов 81
2.3.3.3. Рентгеноструктурные исследования поверхности полярных граней ZnO после ХМП 84
2.4. Разработка технологии механической обработки и ХМП поверхности кристаллов NiSb (0001) 91
2.4.1. Маршрут механической обработки монокристаллов NiSb 91
2.4.2. Разработка технологии ХМП NiSb 93
2.4.3. Изучение основных физико-механических свойств полированной поверхности монокристаллов NiSb 94
2.4.4. Изучение шероховатости рельефа и приповерхностной структуры кристаллов NiSb после ХМП и других способов полирования методами АСМ и POP 96
2.5. Разработка технологии ХМП подложек Си 101
2.5.1. Разработка технологии финишной обработки подложек поли- и монокристаллической меди композициями наоснове золя кремнезема и ДНА 101
2.5.2. Изучение свойств полированных поверхностей меди 105
2.7. Обсуждение результатов 122
2.8. Выводы 124
ГЛАВА 3. Физико-химический механизм процесса ХМП кристаллов 126
3.1. Физико-химические процессы при ХМП кристаллов 126
3.2. Электрохимический аспект ХМП 128
3:3. Термодинамический аспект ХМП Си, ZnO и NiSb. Использование диаграмм Е -рН для целенаправленного выбора химического состава в коллоидных композициях для ХМП 133
3.4. Механохимический аспект 140
3.5. Особенности воздействия механических факторов при полировании кристаллов композициями ДНА и ХМП аморфным кремнезёмом 148
3.6. Образование точечных дефектов в кристаллах в процессе полирования композициями ДНА ; 156
3.7. Выводы 161
ГЛАВА 4. Применение технологии химико-механического полирования для создания приборов лазерной техники и кремниевой электроники 163
4.1. Создание УФ-квантоскопов на базе лазерных мишеней ZnO, изготовленных методом ХМП 163
4.2. Химико-механическое нанополирование подложек ZnO для создания гомоэпитаксиальных пленок для УФ-лазеров 180
4.3. Разработка технологии химико-механического нанополирования поверхности цилиндрических подложек из монокристаллического Si
для создания мощных выпрямительных диодов 188
4.4. Исследование оптических свойств кремния после различных видов финишной обработки 196
4.5. Выводы 199
Общие выводы 200
Литература 202
