蓝宝石晶片加工表面质量检测方法综述①

王吉翠，邓乾发，2，周兆忠，3，李 振，袁巨龙，2

（1.特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室，杭州 310014；2.湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心，湖南 长沙 410082；3.衢州学院，浙江 衢州 324000）

0 引言

蓝宝石（α－Al2O3）晶体因其具有硬度高（莫氏9级）、熔点高（高达2045℃）、光透性好、热稳定性好、化学性质稳定等优良特性而在国防、航空航天、工业以及生活领域都得到广泛应用［2］。如用做激光红外窗口、半导体衬底片、精密耐磨轴承等高技术领域中的零件，以及用来生长新型实用MgB高温超导薄膜、半导体GaN的外延衬底材料、制作Y系、La系等高温超导薄膜等［3-5］。

蓝宝石晶片的质量直接影响相应产品的技术性能。为生产出高质量的蓝宝石晶片，需要不断地改进蓝宝石晶片的加工方法，寻找更加有效的加工手段。目前常见的蓝宝石晶片加工方法有磨削、机械抛光、干式机械化学抛光、湿式机械化学和化学机械抛光、水合抛光、浮法抛光等。但是除了寻求更加有效的加工方法外，蓝宝石晶片的质量检测也是一个不容忽视的关键问题［6］。通过对蓝宝石晶片的检测，不仅可以了解该晶片是否满足产品要求，还可以通过分析晶片加工时产生的各种缺陷，改进晶片的加工方法，获得更高的加工质量，进而促进蓝宝石晶片加工技术的发展。

目前，关于蓝宝石晶片加工方法的文献较多，但是关于蓝宝石质量检测方法的文献还是比较少的。本文对蓝宝石晶片的质量检测技术展开研究，就蓝宝石晶片在实际加工中常见的缺陷（如位错、孪晶、应变、表面残余应力、细小划痕等）的检测方法进行了分析阐述。……