通过结合HF酸洗和微分干涉差显微成像对两组抛光元件的亚表面损伤进行直接观测和分析。结果显示微分干涉差显微成像相比于传统的明场成像具有更好的分辨率, 可以更有效检测HF酸洗后暴露的各种浅塑性亚表面损伤。对两组抛光元件的亚表面损伤的对比分析发现熔石英元件在抛光中会产生大量的亚表面损伤, 这些亚表面损伤绝大多数是浅塑性的划痕和坑, 仅有少量的脆性断裂损伤, 较大的抛光颗粒会产生更多更严重的亚表面损伤, 并且这些亚表面损伤被表面沉积层所掩盖, 表面粗糙度不能反映亚表面损伤的严重程度。
熔石英 化学机械抛光 亚表面损伤 微分干涉差显微成像 沉积层 fused silica chemical mechanical polishing subsurface damage differential interference contrast microscopy redeposition layer 强激光与粒子束
2016, 28(10): 101007
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所 强激光材料重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
利用原子力显微镜观察熔石英不同蚀刻时间的表面形貌，结合二次离子质谱分析，研究了熔石英的再沉积层结构和杂质分布。结果表明，熔石英表面深度10 nm的再沉积层内存在大量微裂纹和杂质，经蚀刻展开形成nm级划痕和坑点，其分布随着深度增加呈指数衰减。根据nm级划痕密度、宽深比随蚀刻深度变化的规律，估算出再沉积层厚度，估算结果与二次离子质谱测得的杂质嵌入深度基本一致。杂质元素嵌入深度与抛光微裂纹分布特征的关联性表明，杂质很有可能藏匿在抛光微裂纹中。
熔石英 再沉积层 蚀刻 二次离子质谱 fused silica redeposition layer etching secondary ion mass spectroscopy 强激光与粒子束
2014, 26(7): 072011
1 成都精密光学工程研究中心,四川,成都,610041
2 重庆大学数理学院物理系,重庆,400044
研究了几种类型的腐蚀液对K9基片化学腐蚀的影响.通过腐蚀液对基片纵向腐蚀速度的变化初步判断了K9基片重沉积层的深度.考察了腐蚀前后基片表面参数的变化以及腐蚀对激光损伤阈值的影响.研究表明,特定的腐蚀液能够对K9基片进行平稳可控的腐蚀,并且腐蚀能提高其激光损伤阈值,其主要原因是去除了重沉积层及表面、亚表面缺陷中的污染物,但过多的腐蚀会暴露本来为重沉积层所掩盖的划痕等亚表面缺陷,所以腐蚀并非越深越好.同时,表面各种杂质与缺陷的去除能够提高材料的机械强度,从而也有利于提高材料的激光损伤阈值.
化学腐蚀 亚表面缺陷 激光损伤阈值 重沉积层 Wet-etching Subsurface damage Laser-induced damaged threshold Polishing redeposition layer
