Panaliten anyar ing jurnal Diamond and Related Materials fokus ing etsa berlian polycrystalline karo FeCoB etchant kanggo mbentuk pola.Minangka asil inovasi teknologi sing luwih apik, permukaan berlian bisa dipikolehi tanpa karusakan lan kurang cacat.
Riset: Etsa selektif spasial berlian ing negara padhet nggunakake FeCoB kanthi pola fotolitografi.Kredit gambar: Bjorn Wilezic/Shutterstock.com
Liwat proses difusi solid-state, film nanocrystalline FeCoB (Fe: Co: B = 60:20:20, rasio atom) bisa nggayuh target kisi lan ngilangi berlian ing struktur mikro.
Berlian duwe kualitas biokimia lan visual sing unik, uga elastisitas lan kekuatan sing dhuwur.Daya tahan sing ekstrem minangka sumber kemajuan sing penting ing mesin ultra presisi (teknologi ngowahi inten) lan dalan menyang tekanan ekstrem ing sawetara atusan GPa.
Impermeabilitas kimia, daya tahan visual lan aktivitas biologi nambah kemungkinan desain sistem sing nggunakake kualitas fungsional kasebut.Diamond wis nggawe jeneng dhewe ing bidang mekatronika, optik, sensor lan manajemen data.
Kanggo ngaktifake aplikasi kasebut, ikatan berlian lan pola kasebut nggawe masalah sing jelas.Reactive ion etching (RIE), inductively coupled plasma (ICP), lan electron beam induced etching minangka conto sistem proses sing ana nggunakake teknik etsa (EBIE).
Struktur berlian uga digawe nggunakake teknik pangolahan laser lan sinar ion fokus (FIB).Tujuan saka teknik fabrikasi iki yaiku kanggo nyepetake delaminasi uga ngidini skala ing wilayah gedhe ing struktur produksi berturut-turut.Proses iki nggunakake etchants cair (plasma, gas, lan solusi cair), sing mbatesi kerumitan geometris sing bisa ditindakake.
Karya terobosan iki nyinaoni ablasi materi kanthi ngasilake uap kimia lan nggawe berlian polikristalin kanthi FeCoB (Fe: Co: B, 60:20:20 persen atom) ing permukaan.Perhatian utama diwenehake kanggo nggawe model TM kanggo etsa sing tepat saka struktur skala meter ing berlian.Inten sing ndasari diikat menyang FeCoB nanocrystalline kanthi perawatan panas ing 700 nganti 900 ° C suwene 30 nganti 90 menit.
Lapisan utuh saka sampel berlian nuduhake struktur mikro polycrystalline sing ndasari.Kekasaran (Ra) ing saben partikel tartamtu yaiku 3,84 ± 0,47 nm, lan kekasaran permukaan total yaiku 9,6 ± 1,2 nm.Kekasaran (ing siji butir berlian) lapisan logam FeCoB sing ditanem yaiku 3,39 ± 0,26 nm, lan dhuwure lapisan 100 ± 10 nm.
Sawise anil ing 800 ° C kanggo 30 menit, kekandelan lumahing logam tambah kanggo 600 ± 100 nm, lan roughness lumahing (Ra) tambah kanggo 224 ± 22 nm.Sajrone anil, atom karbon nyebar menyang lapisan FeCoB, sing nyebabake ukurane saya tambah.
Telung sampel kanthi lapisan FeCoB kanthi ketebalan 100 nm dipanasake kanthi suhu 700, 800, lan 900 ° C.Nalika sawetara suhu ngisor 700 ° C, ora ana ikatan sing signifikan ing antarane berlian lan FeCoB, lan sithik banget materi sing dibusak sawise perawatan hidrotermal.Penyisihan materi ditingkatake nganti suhu ndhuwur 800 °C.
Nalika suhu tekan 900 ° C, tingkat etsa mundhak kaping pindho dibandhingake karo suhu 800 ° C.Nanging, profil wilayah etched beda banget karo urutan etch implanted (FeCoB).
Skema sing nuduhake visualisasi etchant negara padhet kanggo nggawe pola: Etsa negara padhet sing selektif sacara spasial nggunakake FeCoB kanthi pola fotolitografis.Kredit gambar: Van Z. lan Shankar MR et al., Diamonds lan Related Materials.
Sampel FeCoB kandel 100 nm ing berlian diproses ing 800 ° C suwene 30, 60, lan 90 menit.
Kekasaran (Ra) area ukiran ditemtokake minangka fungsi saka wektu respon ing 800 ° C.Kekerasan sampel sawise anil sajrone 30, 60 lan 90 menit yaiku 186±28 nm, 203±26 nm lan 212±30 nm.Kanthi kedalaman etch 500, 800, utawa 100 nm, rasio (RD) saka kekasaran area sing diukir karo kedalaman etch yaiku 0,372, 0,254, lan 0,212.
Kekasaran area etched ora mundhak sacara signifikan kanthi nambah ambane etsa.Wis ditemokake yen suhu sing dibutuhake kanggo reaksi antarane intan lan HM etchant luwih saka 700 ° C.
Asil panaliten nuduhake yen FeCoB bisa kanthi efektif mbusak berlian kanthi tingkat sing luwih cepet tinimbang Fe utawa Co mung.
Wektu kirim: Aug-31-2023