超光滑表面加工技术
蓝宝石晶片纳米级超光滑表面加工技术研究
蓝宝石晶片纳米级超光滑表面加工技术研究摘要：蓝宝石本身属于氧化物的多功能晶体，其具备特有的理化性能与光学特性。
近些年以来，蓝宝石晶片正在被全面运用于多种多样的领域，例如光电子与其他有关领域。
蓝宝石晶体可以被用作衬底片的首选材料，同时还能用来制造二极管等，这是由于此类宝石晶片含有氮化镓。
通过运用全方位的表层加工技术，可以确保蓝宝石晶片符合超光滑的纳米级加工度，进而显著优化了蓝宝石晶片具备的综合性能。
关键词：蓝宝石晶片；纳米级；超光滑；表面加工技术针对蓝宝石晶片具体在加工时，通常来讲都会用到机械抛光、塑性磨削或者其他加工措施。
对于光电子的特殊领域而言，加工蓝宝石晶片的要点在于制作出超光滑并且具备纳米级特性的蓝宝石材质，针对上述的加工流程需要用到刚性较高的磨床。
除此以外，表面加工还需配备专门性的蓝宝石抛光液，在此前提下杜绝蓝宝石遭受的表层损伤并且保障了整个加工流程的稳定性。
因此可见，表面加工技术包含多层次的加工技术要素，对于其中涉及到的各项加工技术都要着眼于综合加以运用。
一、对于蓝宝石晶片进行表面加工的基本技术原理从基本特征来讲，蓝宝石具备特有的化学属性与光学属性，其本身构成了氧化物晶体中的典型。
近些年以来，针对光通讯领域更多运用了蓝宝石的特殊晶体，同时还能用来制造衬底片或者发光的二极管。
除此以外，蓝宝石还可用作激光介质，或者用于制成偏振片、无源器件、超导的高温薄膜或者其他物质。
在现阶段的国防领域中，对于新型的红外军用潜艇、军用卫星导弹或者其他军用装置都可选择蓝宝石晶片作为其中必要的强激光与高功率材质。
因此可见，针对光通讯领域以及光电子领域运用的蓝宝石晶片都要经过妥善加工，进而显著优化了蓝宝石能够达到的质量。
在目前的现状下，加工蓝宝石的基本指标在于保证其符合特定的表层光滑度，同时还需彻底杜绝表层损伤。
对于蓝宝石晶片来讲，超光滑表面具备1纳米以内的粗糙度，而无损伤的晶体表面指的是保持完整的表面晶格并且避免加工变质。
蓝宝石晶片纳米级超光滑表面加工技术研究
Zho u Ha i Yao S hao fe ng ( 1. D epa rtm en t of M echan ica l Eng ineering, Yancheng Institu te of Technology, Yancheng 224003, J iangsu, Ch ina)
(如 Ti: A l2 O3 , C r: A l2 O3 ) [ 6 ] ;在超导领域 ,蓝宝石晶体 除可制作 Y系 、La系等高温超导薄膜外 ,还可生长新 型实用 M gB2高温超导薄膜 [ 7 ] ;在国防领域 ,蓝宝石晶 体是红外军用装置 、导弹 、潜艇 、卫星空间技术 、高能探 测和高功率强激光的重要窗口材料 [ 8 ] 。
KIC ———材料的断裂韧性 , M Pa m K———磨削液影响系数 2. 2 化学机械抛光 目前晶体材料的抛光方法主要有 :机械抛光 、化学 抛光 、离子束抛光 、激光束抛光等 。但是每种抛光方法 都有一定的缺点 ,机械抛光虽然能够实现全局平面化 , 但是难以实现粗糙度 RM S 小于 1nm 的纳米级抛光 ;化 学抛光虽然能够实现纳米级抛光 , 但是不能实现全局 平面化 ;而离子束抛光 、激光束抛光不仅不能实现全局 平面化 ,而且目前仍然处在实验阶段 。 根据蓝宝石晶片的物理和化学性质 , 结合上述机 械抛光和化学抛光的特点 , 本课题采用以化学抛光为 主的化学机械抛光 ( Chem ica l M echan ica l Polish ing, 简 称 CM P)技术 [14 ] ,它是机械磨削和化学腐蚀的组合技 术 ,它借助超微粒子的研磨作用以及浆料的化学腐蚀 作用 ,实现全局平面化超光滑纳米级无损伤精密抛光 。 CM P的基本方法是将晶片在研磨液中 , 相对于抛光垫 旋转 ,并施加一定的压力 ,借助机械摩擦及化学腐蚀作 用来完成抛光 。抛光装置如图 1所示 , 平台在电机的 带动下转动 , 晶片粘在载片盘上 , 载片盘通过电机驱 动 ,转动方向与平台相同 。
飞秒激光加工超光滑光学表面综述解析
飞秒激光加工超光滑光学表面综述精密和超精密加工技术、制造自动化是先进制造技术的两大领域，精密工程、精细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，也是未来制造技术的基础。
超精密加工是一门新兴的综合性加工技术，它集成了现代机械、电子、测量及材料等先级，极大地改善了产品的性能进技术成就，使得目前的加工精度达到了0.01m和可靠性。
超光滑表面加工技术是超精密加工体系的一个重要组成部分，在国防工业、信息产业民用产品的制造中占有非常重要的地位且有着广泛的市场需求，具有良好的发展前景。
科技的进步极大地推动了技术的发展，随着光学领域和微电子学领域及其相关技术的发展，对所需材料的表面质量的要求越来越高。
大规模和超大规模集成电路对所用衬底材料的表面精度提出了很高的要求；短波段光学的发展尤其是强激光技术的出现，对光学元件表面粗糙度的要求极为苛刻。
从而产生了超光滑表面的概念，并出现一系列用于进行超光滑表面加工的技术和方法。
超光滑表面具有以下主要特征[1]：（1）表面粗糙度小于1nm Ra，对于光学元件，表面粗糙度小于1nm RMS(粗糙度均方根值)，（2）尽可能小的表面疵病与亚表面损伤；（3）表面残余应力极小；（4）晶体表面具有完整的晶体结构，即表面无晶格错位。
超光滑表面的加工手段有抛光和超精密机械加工等，而抛光应用得最广泛。
超光滑表面加工的对象是晶体、陶瓷等硬脆性材料。
超光滑表面主要应用于现代武器惯导仪表的精密陀螺的平面反射镜、激光核聚变反射镜、大规模集成电路的基片、计算机磁盘、磁头和蓝宝石红外探测器窗口的透镜等。
对于各种超光滑表面的抛光加工手段，根据在加工过程中工件和抛光盘之间的接触状态可分为3种类型：直接接触、准接触和非接触。
在各种抛光方法中的接触状态均只属于其中一种，并在抛光过程中基本保持不变[1],[2]。
1.直接接触抛光直接接触抛光是指抛光盘和工件在抛光过程中直接发生接触，依靠抛光磨料的机械磨削作用和抛光盘的摩擦作用去除材料。
硬脆材料的超光滑高平面度抛光工艺
硬脆材料的超光滑高平面度抛光工艺1 前言硬脆材料如白宝石单晶、微晶玻璃等以其优良特性得到广泛的应用。
微晶玻璃用于如天文望远镜、光学透镜、火箭和卫星的结构材料等，而且也可作标准米尺；白宝石以其良好的透光性和耐磨性等特点用于激光器的反射镜和窗口、异质外延生长的半导体材料或金属材料的基片等。
对硬脆材料进行超精密加工方法的研究，将进一步扩大其应用范围并提高其使用性能。
由于微晶玻璃中无数微小品粒的存在、白宝石硬度高，都认为很难得到超光滑高平面度的表面。
通常的光学抛光机都是动摆式的，即工件相对于磨盘既转动，又沿一定的弧线摆动：工件在抛光的同时也不断地修整抛光模。
但是，当抛光参数设定时，工件和抛光模的面形始终处于非收敛的变化中，即面形朝凹或凸的方向单调改变，不断检查面形，修改抛光参数，对操作员的技术水平要求很高。
我们使用中国航空精密机械研究所研制的超精密研磨机CJY—500进行实验。
其上下主轴均为液体静压主轴，还能够实现研磨盘的超精密车削，平面度小于lμm/φ500，用高精度的研磨盘来保证高精度的工件，勿需抛光中工件对其修整。
当工件与锡磨盘定偏心、同方向、同转速运动时工件表面的材料去除相同，而且工件各点在研磨盘周光滑高平面度的表面奠定了基础。
2 数学模型抛光实验装置如图1所示。
抛光是上盘(工件)、下盘(锡磨盘)相对运动的过程。
首先建立平面去除和运动轨迹的数学模型。
2.1 平面去除的数学模型影响研磨和抛光的因素很多，如压力、时间、速度、抛光波、温度等。
到目前为止，被人们普遍接受的表面材料去除的数学模型是Preston方程：dR/dt=kpv……(2—1)式中k：与被加工材料、工艺参数等有关的系数：p：表面上某一点在t瞬时与研具间的压力；v：该点在t瞬时与工具间的相对运动速度。
DR/dt：单位时间内材料去除量；为了预测研抛试验中材料去除量与运动形式的关系，对(2—1)做如下假设：(1)材料的去除量仅由工件与研具的相互作用引起。
单晶硅镜面超光滑表面工艺技术研究
２００３年１０月徐清兰等：单晶硅镜面超光滑表面工艺技术研究７ｌ适，如氧化铈、三氧化二铝、氧化铬等：其次磨料的粒度要相当均匀，因是进行的是超光滑表面加工，往往因在磨料中仅有的极少数几颗粒径略大点的颗粒存在而导致被加工表面粗糙度大大降低。
在加工中所使用的磨料是经自己研磨处理或将买回的磨料重新研磨处理后再使用，经研蘑处理后的磨料通过英国马尔文公司的“檄光衍射粒度分析仪（Ｍ∞ｔｅｒｓｉｚｅＩ∞００）”测试，其磨料的粒径分布结果如图１所示。
从磨料粒度分布图上来看．经研磨处理过的磨料粒释数量百分比ｄ（ｏ．１）为Ｏ．２６６ｕｍ、ｄ（０．５）为Ｏ．３８７ｕｍ、ｄ（ｏ．９）为Ｏ．７８４ｕｍ，ｄ（ｏ．９）表明磨料中粒径小于ｏ．７８４ｕｍ数量占总数量的９０％，测量结果表明磨料粒径＜Ｏ．８Ｈｍ，颗粒均匀性比较理想。
但对加工硅镜表面粗糙度要求ＲＭｓ≤Ｏ．３ｎｍ的超光滑表面来讲，磨料粒度颗粒微小化和颗粒均匀性还有待进一步提高。
硅镜在超光滑表面抛光时所使用的磨料粒径为Ｏ．２＿＿０．８ｐｍ，如果发现硅镜表面有较长的划痕和微小的“亮道子”，则就必须对磨料进行重新处理，抛光盘也要彻底清洁，清洗纱布和抛光液中使用的水都必需采用蒸馏水，整个试验过程必需是在严格超净的工作环境下进行。
因所有抛光磨料和加工零件的化学和物理参数都是相互制约，在零件表面上随机出现细小的擦痕，这些细小的擦痕是这样和那样的抛光条件所致，止确地判断和修正这类问题，主要靠光学加工者的经验。
只有充分保证这些外在的条件，才能加工出更高的超光滑表面零件。
因为超光滑抛光工序中所使用的磨料ｎ０１０．１１１０１００１０００３０００Ｐ枷ｃｌｅｎｚｅ，ｐｍ图１磨料粒度分布图Ｈｇ】Ｇｍｕｌ鲥廿山ｓⅡｉｂｕｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆ曲ｅｐｍｉｓｈＩｏｇｐｏｗｄｅｒ颗粒粒径很小（大多数粒径在０．５ｕｍ）。
通图２磨料颗粒在抛光液中的分散图常当微粉粒径很小时，极其容易出现微粉团９蜷２８咖”肿８ｄｉ８舯碰ｐｏ¨曲ｍ８９０ｗ岍９４ｎｌｃ”ｍ９０１‘５ｍ８８ｍ”“ｏｎ聚现象，通过磨料颗粒的扫描电镜分析，可以清晰地看出微小磨料颗粒的团聚情况，如图２。
超光滑表面加工技术
2.浮法抛光
热力学理论认为,固体最稳定态是绝对零度时的理想 晶体,此时其内能最低 ,各原子间结合能相 同。实际 上的固体 ,其每一面层都存在晶格缺陷。固体的相 互作用缘于其存在晶格缺陷的结构。物体表面原子 间的结合能正 比于该原子周围的同等原子数 目,换 言之,不同面层原子因其位置而有不同的结合能。具 体到被抛光工件而言 ,其外表层原子数显然少于内 部各面层原子数,这样外表层原子间的结合力就比其 主体内部的原子弱。同样的道理,外表层原子的结合 能不是一致均匀分布的。这就是说外表面层的原子 比内部原子容易去除。
超光滑表面检测技术
临界角法变位测量
光学式微小变位传感器是应用临界角检查焦点误差的方法 来测量表面粗糙度。
当工件表面位于物镜的焦点位置时，通过物镜的反射光成 为平行光束入射到临界角棱镜上。因为棱镜的反射面与光 线成临界角，因此两个光电二极管接受相同的反射光能而 使差动放大器的输出为零。 当把工件移到焦点的左右时，通过物镜的光线就成为发射 或会聚光入射到临界角棱镜上，结果使两个光电二极管上 接受的光能量不等，差动放大器就会产生模拟的变位输出。
超光滑表面检测技术
测量方法：
优点：所有仪器有很高的纵向和横向的分辨率
接触法
缺点：接触被测表面，易造成表面划伤
优点：利用干涉、散射原理测量，不接触表面
非接触法
缺点：有些仪器测量精度不够
超光滑表面检测技术
TOPO—3D粗糙度测量仪 ZYGO5500超精密表面粗糙测量仪 临界角法变位测量
超光滑表面检测技术
3
4
5
2
1.液槽 2.抛光液 3.搅拌器 4.抛光盘 5.工件
1
1.浴法抛光
2.浮法抛光
FP是日本大阪大学南波教授为加工抛光磁头 材料在1977年提出的。该方法已经获得表面 粗糙度Rq<0.1nm超光滑表面，是目前超光 滑表面加工技术中，工件表面粗糙度最小的 方法。
目前常用的超光滑表面加工方法
目前常用的超光滑表面加工方法，是由传统的研磨抛光加工技术改进而来的，如浴法抛光、浮法抛光等，此类方法材料去除率低，也能够达到亚纳米量级的表面粗糙度，但很难避免机械接触式抛光对工件表面带来的亚表面损伤和加工变质层。
各种基于新原理的抛光方法逐渐被提出，如离子束抛光、等离子体辅助化学抛光、液体喷射抛光、磁流变抛光、化学机械抛光和弹性发射加工等。
其中日本大阪大学学者发明的弹性发射加工方法利用工件材料与磨料之间发生固相反应实现原子级材料去除，被认为是获得最高表面质量的加工方法，可以达到RMS 0.1nm 的表面粗糙度，但其加工效率很低，并且设备复杂，维护成本高。
纳米颗粒射流抛光是借鉴了弹性发射加工的去除原理的一种超光滑表面加工方法，结合数控技术可以实现光学零件纳米级粗糙度、无表面损伤的精确抛光，但仍然存在抛光效率不高的问题。
光学元件的加工一般都需要三大基本步骤：铣磨、精磨和抛光，其中铣磨和抛光是最主要的两道工序。
抛光的目的是在去除表面破坏层的同时精修面形。
现行的抛光理论认为抛光是三种作用的结果：磨料与工件之间的机械磨削、抛光液的化学作用和工件表面的热流动。
这些理论对于超光滑表面加工已经不完全适用，基于新原理的超光滑表面加工方法不断涌现。
液体喷射抛光技术：液体喷射抛光技术(Fluid Jet Polishing, FJP)是近几年提出的用于加工脆性材料光学元件的新方法。
液体喷射抛光技术系统如图1-4 a)所示，其思想源于磨料射流加工技术，高压泵加速混有磨料粒子的抛光液，利用磨料粒子对工件表面材料的冲击和剪切作用实现材料去除。
该方法通过控制液体喷射的压力、方向及驻留时间实现对工件面形的定量修正。
加工机床本体纳米颗粒胶体液流动压空化射流抛光要实现对非球面的加工，因此，抛光的机床应具有X,Y,Z,A,C 五轴联动的功能。
在转台上安装喷射头部分，通过控制转台的沿Z 轴上下运动和沿A 轴的摆动实现喷射距离和喷射角的变化。
超光滑加工
一、超光滑表面加工技术 现代科学技术的不断发展对超光滑表面的需求越来越多。
所谓的超光滑表面通常是指表面粗糙度小于10Å（rms）的表面，与之相应的加工技术就称为超光滑表面加工技术。
目前是，超光滑表面的应用主要集中在两个方面：一是一强激光、短波等为代表的工程光学领域。
二是以磁记录头、大规模集成电路基板等器件为主的电子工业领域。
近年来，超光滑表面加工已成为加工领域争先发展的热点。
1.1超光滑表面加工概述 超光滑表面加工技术从某中意义上讲是一种“超级”抛光技术。
抛光是超光滑表面加工的关键环节。
传统的抛光机理认为抛光是磨料对工件的机械磨削、工件表面的热流动、抛光液的化学作用共同作用的结果。
然而，对于超光滑表面加工这一理论就不完全实用了。
现今，超光滑表面加工技术种类很多，很难用同一中理论来加以解释。
然而，从已有技术的材料去除方式来看可大致有以下特点：（1）以机械磨削去除为注的超光滑表面加工技术。
（2）采用化学方法进行表面去除，实现无破坏层超光滑表面加工。
（3）以物理“碰撞”方法将工件以原子量级去除，实现超光滑表面加工。
2.2几种超光滑表面加工技术的介绍1、浴法抛光 浴法抛光（bowel-feed polishing）是已有超光滑表面加工技术中所需设备较为简单的一种。
它的特点是：抛光过程中液槽使抛光盘和工件浸没于抛光液中，抛光液的深度以静止时淹没工件10~15mm为宜；另有搅拌器，它能是抛光液处于悬浮状态。
浴法抛光加工超光滑表面可分为两个阶段：（1）获取较高面形。
这一过程类似与传统抛光的面形修改。
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4. 离子束抛光
离子束抛光时在高真空环境下进行的， 设备比较昂贵。它是用被加速的离子与 工件表面原子核直接产生弹性碰撞，将 能量直接传给工件材料的原子，使其逸 出表面从而将材料去除，是一种典型的 用物理碰撞方法惊醒抛光技术。
目前，人们利用这一技术已加工 直径0.5、粗糙度0.6nm的表面。
5. 等离子体辅助抛光
超光滑表面加工技术
学生姓名: 魏宇峰 专 业: 无机非金属材料工程 指导教师：张希艳
主要内容
一
简述
二
超光滑表面加工技术
三
超光滑表面检测技术
简述
近年来，空间光学、X射线学、紫外光学 以及磁记录、光学记录、超大规模集成电 路等领域的发展，对上述光学系统的光学 元件提出了极精确面型和超光滑表面的加 工要求，其表面粗糙度在纳米级。
通常把粗糙度为纳米级的表面称为 超光滑表面。超光滑表面加工技术， 即超光滑抛光，相当于原子、分子 水平上的加工。
简述
超光滑光学元件可用于的高科技领域
软X射线光学系统 空间光学（天文望远镜） 强激光系统（谐振腔反射镜面） 集成电路基板 大容量光盘 磁头加工
简述
超光滑表面抛光机理
1.机械磨削去除材料 2.物理碰撞方法去除材料原子 3.化学方法去除工件表面原子
这是一种利用化学反应来除去材料而实现超光滑抛光的 方法。该方法始于20世纪90年代，现在水平已达面型精
度 / 50，表面粗糙度优于0.5nm。加工范围广，适用于
各种尺寸和面形，是一种很有前途的超精加工方法。
等离子体辅助抛光从整体上讲也是一种计算机控 制小磨头抛光技术。不过，此时的抛光头是由某 种气体在射频激励离子激光器的作用下产生的活 性等离子体组成的。化学活性的等离子体与工件 表面物质发生化学反应，生成易挥发的混合气体， 并有排气孔排出，从而使材料去除345 Nhomakorabea2
1.液槽 2.抛光液 3.搅拌器 4.抛光盘 5.工件
1
1.浴法抛光
2.浮法抛光
FP是日本大阪大学南波教授为加工抛光磁头 材料在1977年提出的。该方法已经获得表面 粗糙度Rq<0.1nm超光滑表面，是目前超光 滑表面加工技术中，工件表面粗糙度最小的 方法。
浮法抛光机的机械构造类似于定摆抛光机。镜盘在磨盘上;电 动机驱动主轴使磨盘旋转,镜盘和工件因为磨盘的作用而被动 地绕自身工作轴旋转;但由于镜盘工件轴是固定的,工件不在 磨盘上往复摆动。磨盘与工件均浸于抛光液中。磨盘材料不 是通常的沥青或聚氨脂或毛毡之类 ,而是金属锡 ,纯度在 99.99%以上,锡盘厚度约20mm。锡盘是这样制造的:先用钢 刀在锡盘上车出2mm宽的螺线或同心圆;再用钻石车刀在盘 面车出更精细的螺线,进给速度约 0.3 mm /rev 。
3.聚四氟乙烯抛光
该方法是20世纪70年代。澳大利亚 计量实验室为抛光法布里-珀罗干涉 仪所用高精度光学元件而提出来的。 该方法已经在多种材料商获得0.4nm 的粗糙度。
3.聚四氟乙烯抛光
在加工超光滑表面时，工件先进行预抛光，使用 沥青抛光盘，抛至表面无任何明显疵病，径向磨
痕完全去除，平面度达 / 3 ~ / 6 。换用聚四氟
2.浮法抛光
2.浮法抛光
2.浮法抛光
浮法抛光中机械切削作用不占主要地位。采 用较软的或较硬的磨料均可获得超光滑表面 , 并且表面粗糙度可达到来亚纳米量级,接近原 子尺寸 ,这说明浮法抛光中,工件材料的去除是 在原子水平上进行的。浮法抛光过程 中,镜盘 与磨盘稳定旋转,抛光液运动产生的动压力,使 镜盘与磨盘之 间有数微米厚的液膜,磨料微位 在这层液膜中运动,与工件表面不断碰撞;工件 表面原子在磨料微粒的撞击作用下脱离工件主 体,从而被去除 。
1.浴法抛光 2.浮法抛光 3.聚四氟乙烯抛光 4.离子束抛光 5.等离子体辅助抛光 6.磨粒弹性溅射抛光 7.磁流变抛光
1.浴法抛光
浴法抛光是美国在20世纪60年代为发展 远紫外光学而研究的一种超光滑加工方 法。此法在熔石英上获得了粗糙度为 0.3nm的超光滑表面。
1.浴法抛光
浴法抛光示意图
6. 磨粒弹射溅射抛光
该方法是1979年由日本大阪大学的莫里等人发展 的一种非接触式超光滑表面加工方法，可用于半导 体材料，玻璃材料和硅、锗，可获得玻璃
乙烯抛光模具，采用浴法抛光的方法，模具的直 径是工件的3~4倍。采用大盘抛小工件可获得比 抛光模具好得多的表面。抛光速度要慢，机械振 动要小，抛光机主轴摆速为3~8r/min。聚四氟乙 烯模具可抛光各种材料，甚至用于较难抛光的材 料，如氟化钙、氟化锂、硅等
聚四氟乙烯抛光盘具有抗老化、耐磨损、可长时间保持 面型等优点，即可用于传统抛光，又可用于浴法抛光。 其关键是模具制造。
5. 等离子体辅助抛光
等离子体辅助抛光设备由三部分组成：可编程位 置控制系统。抛光过程是一个闭环反馈系统的控 制过程。抛光头位于工件表面上方几毫米处垂直 于被加工表面，由一个5轴CNC来控制，以满足 不同表面需要。通过控制抛光头的相关参数可使 抛光头的去除函数形状在抛光过程中改变，更加 有效提高收敛速度。利用材料去除量控制设备可 实时监控表面的去除量，进而实现闭环控制。其 中材料去除量是驻留时间的函数，控制精度可达 1%.
实际上，超光滑表面抛光过程，材料去除并不 只是其中的一种方式，多数情况下是三种去除 方式的共同作用，只是某一种方式表现得更为 明显而已
2.超光滑表面加工技术
目前，超光滑光学元件常用的材料有玻璃、晶体、陶瓷及某些金属， 如熔石英、微晶玻璃、蓝宝石、铝合金、无氧铜、单晶硅等。所以获得 超光滑表面的加工技术有很多。
2.浮法抛光
热力学理论认为,固体最稳定态是绝对零度时的理想 晶体,此时其内能最低 ,各原子间结合能相 同。实际 上的固体 ,其每一面层都存在晶格缺陷。固体的相 互作用缘于其存在晶格缺陷的结构。物体表面原子 间的结合能正 比于该原子周围的同等原子数 目,换 言之,不同面层原子因其位置而有不同的结合能。具 体到被抛光工件而言 ,其外表层原子数显然少于内 部各面层原子数,这样外表层原子间的结合力就比其 主体内部的原子弱。同样的道理,外表层原子的结合 能不是一致均匀分布的。这就是说外表面层的原子 比内部原子容易去除。