[发明专利]一种亚微米曲率半径单颗粒金刚石针尖纳米深度高速划擦方法

权利要求书

1.一种亚微米曲率半径单颗粒金刚石针尖纳米深度高速划擦方法，采用亚微米曲率半径单颗粒金刚石针尖，实现脆性晶片纳米深度高速划擦方法，其特征是：

(1)样品为硅片、蓝宝石、氧化镁、碳化硅晶片；

(2)采用天然金刚石为针尖原料，重量为0.1-0.2克拉，将天然金刚石用高频焊接的方法用镍基、铁基、或钴基合金粉末固定在金属杆体上；

(3)采用超精密磨削的方法加工天然金刚石，磨具开始为金刚石砂轮，最终用铸铁盘，磨具转速为30-60m/s,磨削进给量为200nm-2μm/s；

(4)超精密磨削后的金刚石针尖采用离子束抛光的方法进行修锐；

(5)单颗粒金刚石针尖曲率半径为50-950纳米，针尖形状为圆锥、三棱锥和四棱锥；

(6)将加工后的亚微米曲率半径金刚石针尖安装到超精密平面磨床上，利用硅片的平面度和磨床的端面跳动的组合偏差，完成亚微米曲率半径单颗粒金刚石针尖纳米深度高速划擦实验；

(7)纳米深度高速划擦时金刚石针尖的速率为1.7-40.2m/s；

(8)纳米深度高速划擦后的表面采用场发射电镜测试划痕形貌和宽度，原位进行聚焦离子束切割测试划痕深度，并原位制备成透射电镜样品，在透射电镜中，进行亚表面晶格变形原子晶格成像。