光耦合胶体射流创生单晶硅超光滑表面仿真及试验研究

发布时间：2024-11-20 21:39

　　随着光学与微电子领域的不断发展,对零件的表面精度、分辨率、稳定性以及形貌等各方面结构性能都提出了严格的标准,尤其是针对光学元件,更是要求其无表面损伤以及纳米级别的表面粗糙度。目前在光学制造领域,复杂曲面由于其自身显著的优点因而在市场上的运用越来越广泛,但随之而来的是如何实现复杂曲面超光滑表面的大规模加工制造这一技术难题。为此,全球光学加工领域的研究学者都致力于开发新的超光滑表面加工技术,以期实现各种复杂曲面光学元件超光滑表面的生成。本文基于紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工技术,对光耦合TiO₂纳米颗粒胶体射流创生单晶硅超光滑表面加工过程中,胶体环境中的TiO₂纳米颗粒与两种单晶硅表面结构处的Si原子之间的相互作用关系以及后续单晶硅界面原子键的断裂采用了仿真与实验相结合的研究方法,对光耦合下胶体射流单晶硅超光滑表面生成机理进行分析。由于光耦合胶体射流加工是依赖于胶体中的纳米颗粒在光场以及射流动压场的作用下与待加工表面原子发生一系列的界面化学反应从而实现材料表面的原子级去除,所以需用到量子化学研究方法对抛光过程中各个分子、原子间的具体反应路径以及体系...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2磁流变抛光原理图和加工系统图

进而使得Bingham介质触碰到待加工工件时，会在其表机械剪切力，依靠这种机械作用实现对待加工表面的抛光修整。前各国对MF技术的研究仍然在继续探究和完善当中。比如，长春人针对超大口径光学元件的加工问题，在原有MF理论上，提出了光技术，相对于传统的MF技术，带式磁流....

图1.3液体射流抛光原理图

图1.3液体射流抛光原理图1.3.2机械化学共同作用去除材料加工方法在所有由机械和化学共同作用对工件表面进行材料去除的超精密加工方法中最典型的抛光技术就是化学机械抛光（ChemicalMechanicalPolishing，CMP）。化学机械抛光最初是由美国IBM集....

图1.4化学机械抛光加工过程示意图

图1.4化学机械抛光加工过程示意图表面材料去除的加工方法相加工（PlasmaChemicalVaporMach加工技术是通过样品表面原子在高能会从工件表面溅射出来，从而使工件生体化学气相加工抛光原理图。在利用P等离子体发生装置中通入特殊的具有强腐蚀性气体发生电离产生大....

图1.5等离子体抛光设备原理图

图1.4化学机械抛光加工过程示意图应对表面材料去除的加工方法气相加工（PlasmaChemicalVaporMachinin相加工技术是通过样品表面原子在高能离物会从工件表面溅射出来，从而使工件生成子体化学气相加工抛光原理图。在利用PCV往等离子体发生装置中通入特殊的....

本文编号：4012396