多晶金刚石衬底

粗糙度降至4.1 nm

混合激光平坦化与机械化学研磨，实现多晶金刚石表面从微米级快速降至纳米级且亚表面损伤低。

温秋玲 · Jiaxin, Hu · Wei, Fang · Xipeng, Xu · 陆静 · Chunjin, Wang · 胡中伟

Journal of Manufacturing Processes 2026

具体参数

表面粗糙度（激光后）

{'zh': '5.47', 'en': '5.47'} μm

材料去除率（激光）

{'zh': '227.5', 'en': '227.5'} μm/min

表面粗糙度（研磨10 min后）

{'zh': '15.2', 'en': '15.2'} nm

材料去除率（研磨初始）

{'zh': '366.6', 'en': '366.6'} μm/h

表面粗糙度（细磨后）

{'zh': '4.1', 'en': '4.1'} nm

亚表面损伤层厚度（细磨后）

{'zh': '5', 'en': '5'} nm

技术优势

粗糙度直降三个数量级

先用激光将粗糙度从14.88 μm降到5.47 μm，再经机械化学研磨进一步降到4.1 nm，达到纳米级表面。

激光整平速度极快

在3mm×3mm面积上材料去除率达到227.5 μm/min，适合大面积高效粗加工。

研磨初期去除快

利用激光改性层的高可加工性，机械化学研磨前10 min去除率达到366.6 μm/h，粗糙度从5.47 μm降至15.2 nm。

亚表面损伤层极薄

细磨后亚表面损伤由小于5 nm的完全转变层和晶格畸变区组成，远小于常规研磨损伤。

应用场景

• 功率半导体热管理：提供原子级平整散热面，降低界面热阻。
• 金刚石微纳加工：实现金刚石表面纳米级粗糙度的可控制备。
• 增材制造后处理：用于增材制造金刚石件的表面光整处理。
• 精密表面加工：提供兼顾效率与低损伤的金刚石抛光方案。