机械工程学报

作者：郭江, 杨哲, 徐海俊, 李琳光, 王东周, 张鹏飞

单位：1. 大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024;2. 济南量子技术研究院 济南 250101

关键词：铌酸锂,化学机械抛光,缺陷,演化机理,表面粗糙度；

基金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2023LLE001)。

铌酸锂晶体由于具有优良的压电、声电、电光、非线性光学等特性，被誉为“光学硅”，并已成为探测、通讯等领域中关键器件的重要基体材料。但由于铌酸锂材料自身的软脆特性，在研磨及化学机械抛光过程中不可避免会产生划痕、麻点等缺陷降低器件使用性能，且当前缺陷的演化机理仍不明确。针对现有问题，研究了不同研磨液对铌酸锂表面缺陷产生的影响；探究了不同抛光时间铌酸锂表面缺陷的演化规律；仿真分析了抛光液中磨粒对缺陷的作用情况，阐明了铌酸锂原子尺度抛光的表面平坦化机理。结果表明，使用4% 1 μm粒径氧化铝、0.6% H2O2、pH=11的研磨液可有效减小缺陷深度；由于磨粒在抛光过程中对缺陷边缘的冲蚀作用较大，研磨阶段产生的划痕逐渐演化为单一的麻点缺陷；麻点缺陷深度随抛光时间增加而减小，宽度随抛光时间增加先增大后减小。使用新型抛光液抛光9 h后，表面缺陷被全部消除，表面粗糙度Sa由研磨后51.49 nm降至0.10 nm，实现了原子级抛光。

来源：2025年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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