Led藍寶石晶片高效拋光液組合物的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及藍寶石晶體材料加工技術領域，具體涉及一種LED藍寶石晶片高效拋光液組合物。
【背景技術】
[0002]藍寶石單晶(Sapphire)，又稱白寶石，分子式為A1203，透明，與天然寶石具有相同的光學特性和力學性能，有著很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，并且防化學腐蝕，對紅外線透過率高，有很好的耐磨性，硬度僅次于金剛石，達莫氏9級，在高溫下仍具有較好的穩定性，熔點為2030°C，所以被廣泛應用于工業、國防、科研等領域，越來越多地用作固體激光、紅外窗口、半導體芯片的襯底片、精密耐磨軸承等高技術領域中零件的制造材料。
[0003]作為繼S1、GaAs之后的第三代半導體材料的GaN，其在器件上的應用被視為20世紀90年代后半導體最重大的事件，使得半導體發光二極管(LED)和激光器上了一個新的臺階。由于GaN是很難制備的材料，必須在其它襯底材料上生長薄膜。作為GaN的襯底材料有多種，包括藍寶石、碳化硅、硅、氧化鎂、氧化鋅等，其中藍寶石是最主要的襯底材料(90 % )，目前已能在藍寶石上外延出高質量的GaN材料，并已研制出GaN基藍色發光二極管及激光二極管。
[0004]隨著世界范圍內節能減排任務的推進，冷光源被越來越多的國家所提倡并采用。但由于性價比較低，該技術發展放緩。低成本、高效率的實現LED襯底材料藍寶石晶體的表面加工是提高性價比的關鍵因素之一，隨著藍寶石襯底材料需求量的日益增加及表面質量要求的日益提高，對藍寶石襯底表面加工技術的研究顯得尤為重要。
[0005]藍寶石襯底同SiC和Si片一樣，均是半導體工業中的重要材料，起初人們通過硬的材料如金剛石粉、A1203粉等來去除材料表面的物質。如中國專利(申請號為03141638.1) “光學藍寶石晶體基片的研磨工藝”，主要包括粗磨、精磨和拋光等工藝步驟，雖然能夠有效降低藍寶石的表面粗糙度，但其采用的金剛石磨料在拋光過程中很容易損傷材料的表面層造成較深的劃傷且拋光液的分散穩定性較差。以硅溶膠拋光藍寶石可以達到很低的表面粗糙度Ra〈0.5nm，但其拋光速率太慢。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題在于提供一種拋光效率高，環保污染物的LED藍寶石晶片高效拋光液組合物。
[0007]本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0008]—種LED藍寶石晶片高效拋光液組合物，由以下重量份數的組分制成:去離子水55-65份、硅溶膠25-35份、石墨烯微片4_6份、活性劑4_6份、乙二胺0.4-0.6份、尼泊金乙酯1.5-2.5份、鎢酸鹽1.5-2.5份、肉桂醛二乙縮醛4_6份、甲位己基桂醛4_6份、亞麻油0.1-0.3份、硫酸新霉素1-2份、雙硬脂酸鋁7-9份、納米碳化鈦4-6份、甲基丙烯酸甲酯1.5-2.5 份。
[0009]各組分的較佳重量份數為:去離子水60份、硅溶膠30份、石墨烯微片5份、活性劑5份、乙二胺0.5份、尼泊金乙酯2份、鎢酸鹽2份、肉桂醛二乙縮醛5份、甲位己基桂醛5份、亞麻油0.2份、硫酸新霉素1.5份、雙硬脂酸鋁8份、納米碳化鈦5份、甲基丙烯酸甲酯2份。
[0010]上述石墨烯微片是以立體的蜂窩方式長晶生成(如同金剛石礦類)，而每一個碳原子的四個價電子都形成共價鍵被束縛住了，不能形成定向移動的電子流，于是就不能導電，生成后石墨碳晶體利用濕式納米研磨方式，以單一方向研磨，產生厚度為納米化，面積為微米化的石墨稀微片；該石墨稀微片厚度最小化約為5nm，研制后的廣品本身具有尚電阻抗，不導電，不導熱，與二氧化硅水溶膠相配合，能夠大大提高拋光效率。
[0011]上述活性劑是由以下重量份數的組分制成:二甲基酮肟20份、花生油25份、大豆分離蛋白4份、壬二酸2份、乙酸異戊酯4份、硅油10份、棕櫚油0.5份、液體石蠟3份、紫甘薯花青素4份。
[0012]上述拋光液的制備方法為:把除乙二胺外的其它組分混合攪拌均勻，在研磨機連續研磨4小時，放出研磨后的液體至反應釜，加溫至60°C，在轉速為120-150轉/分鐘的情況下連續攪拌30分鐘，得拋光液，最后加入乙二胺調節拋光液的pH值至9.0-13.0，即制得LED藍寶石襯底拋光液。
[0013]本發明的有益效果是:本發明拋光液采用在傳統硅溶膠中加入石墨烯微片，可有效提高拋光去除速率，保障拋光液PH的穩定性，解決了傳統拋光液拋光速率低、效率低的技術問題，更加環保。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0015]實施例1
[0016]—種LED藍寶石晶片高效拋光液組合物，由以下重量份數的組分制成:去離子水60份、硅溶膠30份、石墨烯微片5份、活性劑5份、乙二胺0.5份、尼泊金乙酯2份、鎢酸鹽2份、肉桂醛二乙縮醛5份、甲位己基桂醛5份、亞麻油0.2份、硫酸新霉素1.5份、雙硬脂酸鋁8份、納米碳化鈦5份、甲基丙烯酸甲酯2份。
[0017]上述石墨烯微片是以立體的蜂窩方式長晶生成(如同金剛石礦類)，而每一個碳原子的四個價電子都形成共價鍵被束縛住了，不能形成定向移動的電子流，于是就不能導電，生成后石墨碳晶體利用濕式納米研磨方式，以單一方向研磨，產生厚度為納米化，面積為微米化的石墨稀微片；該石墨稀微片厚度最小化約為5nm，研制后的廣品本身具有尚電阻抗，不導電，不導熱，與二氧化硅水溶膠相配合，能夠大大提高拋光效率。
[0018]上述活性劑是由以下重量份數的組分制成:二甲基酮肟20份、花生油25份、大豆分離蛋白4份、壬二酸2份、乙酸異戊酯4份、硅油10份、棕櫚油0.5份、液體石蠟3份、紫甘薯花青素4份。
[0019]上述拋光液的制備方法為:把除乙二胺外的其它組分混合攪拌均勻，在研磨機連