Yon nouvo etid nan jounal Diamond and Related Materials konsantre sou grave dyaman polikristalin ak FeCoB etchant pou fòme modèl. Kòm yon rezilta nan innovations teknolojik amelyore sa yo, sifas dyaman ka jwenn san domaj ak mwens domaj.
Rechèch: Gravure selektif espasyal nan dyaman nan eta solid la lè l sèvi avèk FeCoB ak yon modèl fotolitografik. Kredi imaj: Bjorn Wilezic/Shutterstock.com
Atravè pwosesis difizyon nan eta solid, fim nanokristalin FeCoB (Fe:Co:B = 60:20:20, rapò atomik) ka reyalize vize lasi ak eliminasyon Diamonds nan mikrostruktur la.
Diamonds gen inik kalite byochimik ak vizyèl, osi byen ke gwo elastisite ak fòs. Durability ekstrèm li yo se yon sous enpòtan nan pwogrè nan ultra presizyon D '(dyaman vire teknoloji) ak chemen an nan presyon ekstrèm nan seri a nan dè santèn de GPa.
Enpèmeyab chimik, durability vizyèl ak aktivite byolojik ogmante posiblite konsepsyon sistèm ki sèvi ak kalite fonksyonèl sa yo. Diamond te fè yon non pou tèt li nan domèn mekatronik, optik, detèktè ak jesyon done.
Yo nan lòd yo pèmèt aplikasyon yo, lyezon nan Diamonds ak modèl yo kreye pwoblèm evidan. Grav ion reyaktif (RIE), plasma endiktif makonnen (ICP), ak grave elèktron pwovoke se egzanp sistèm pwosesis ki egziste deja ki itilize teknik grave (EBIE).
Estrikti Diamond yo tou kreye lè l sèvi avèk teknik pwosesis lazè ak konsantre ion (FIB). Objektif teknik fabwikasyon sa a se pou akselere delaminasyon epi tou pou pèmèt dekale sou gwo zòn nan estrikti pwodiksyon siksesif. Pwosesis sa yo sèvi ak etchants likid (plasma, gaz, ak solisyon likid), ki limite konpleksite jeyometrik ki ka reyalize.
Travay inogirasyon sa a etidye ablation materyèl pa jenerasyon vapè chimik epi li kreye dyaman polikristalin ak FeCoB (Fe:Co:B, 60:20:20 pousan atomik) sou sifas la. Se atansyon prensipal yo peye nan kreyasyon an nan modèl TM pou grave egzak nan estrikti mèt-echèl nan Diamonds. Se dyaman ki kache a kole ak FeCoB nanokristalin pa tretman chalè nan 700 a 900 ° C pou 30 a 90 minit.
Yon kouch entak nan yon echantiyon dyaman endike yon mikwostrikti polikristalin kache. Brutalizasyon (Ra) nan chak patikil patikilye te 3.84 ± 0.47 nm, ak brutality total sifas la te 9.6 ± 1.2 nm. Brutalizasyon (nan yon sèl grenn dyaman) nan kouch metal FeCoB implanté a se 3.39 ± 0.26 nm, ak wotè kouch la se 100 ± 10 nm.
Apre rkwit nan 800 ° C pou 30 min, epesè sifas metal la ogmante a 600 ± 100 nm, ak brutality sifas la (Ra) ogmante a 224 ± 22 nm. Pandan recuit, atòm kabòn difize nan kouch FeCoB, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan gwosè.
Twa echantiyon ak kouch FeCoB 100 nm epè yo te chofe nan tanperati 700, 800, ak 900 ° C, respektivman. Lè ranje tanperati a pi ba pase 700 ° C, pa gen okenn lyezon enpòtan ant dyaman ak FeCoB, epi yo retire anpil ti materyèl apre tretman idrotèmal. Retire materyèl amelyore jiska tanperati ki pi wo a 800 °C.
Lè tanperati a te rive nan 900 ° C, to a grave ogmante de fwa konpare ak tanperati a nan 800 ° C. Sepandan, pwofil la nan rejyon an grave trè diferan de sa ki nan sekans yo etch implanted (FeCoB).
Chema ki montre vizyalizasyon yon etchant eta solid pou kreye yon modèl: Gravure nan eta solid nan espasyal selektif nan dyaman lè l sèvi avèk FeCoB fotolitografik. Kredi imaj: Van Z. ak Shankar MR et al., Diamonds and Related Materials.
Echantiyon FeCoB 100 nm epè sou Diamonds yo te trete nan 800 ° C pou 30, 60, ak 90 minit, respektivman.
Yo te detèmine brutality (Ra) nan zòn nan grave kòm yon fonksyon nan tan an repons nan 800 ° C. Dite echantiyon yo apre rkwit pou 30, 60 ak 90 minit te 186±28 nm, 203±26 nm ak 212±30 nm, respektivman. Avèk yon pwofondè etch nan 500, 800, oswa 100 nm, rapò a (RD) nan brutality nan zòn nan grave ak pwofondè nan grave se 0.372, 0.254, ak 0.212, respektivman.
Brutalizasyon nan zòn nan grave pa ogmante siyifikativman ak ogmante pwofondè grave. Li te jwenn ke tanperati ki nesesè pou reyaksyon ant dyaman ak HM etchant se nan excès de 700 ° C.
Rezilta yo nan etid la montre ke FeCoB ka efektivman retire Diamonds nan yon vitès pi vit pase swa Fe oswa Co pou kont li.
Tan pòs: 31-aout 2023