Momenteel, de belangrijkste methode voor het verkrijgen van gladde oppervlakken in de industrie is chemisch-mechanisch of "nat" polijsten. Echter, dit heeft twee nadelen:de meeste methoden laten een restpatroon achter op de schaal van ongeveer 1 nm, evenals een defecte laag in de buurt van het oppervlak. Bovendien, het verwijderen van onvolkomenheden van het oppervlak van vervaardigde halfgeleiderplaten, een proces genaamd "natte planarisatie, " vereist het doorbreken van vacuümcondities.

Het gebruik van bundels van versnelde clusterionen als aanvulling op de technologie van chemisch-mechanische planarisatie is een doorbraak in de ontwikkeling van micro- en nano-elektronica. Het gebruik van clusterionen vergroot de bol van objecten voor planarisatie, bijvoorbeeld de methode heeft een voordeel voor de verwerking van superharde coatings zoals polykristallijn CVD-diamant, siliconencarbide, saffier- of kwartsglas, omdat, in tegenstelling tot machinale verwerking, morseigenschappen zijn niet afhankelijk van de beoogde mechanische parameters, en het slijtageniveau is beperkt tot ongeveer 0,1 nm.

Medewerkers van het MEPhI-departement voor fysica van de gecondenseerde materie (№67) zijn dicht bij een nieuwe planarisatietechnologie voor siliconencarbide-materiaaloppervlakken met behulp van versnellerclusterionen. Tijdens hun werk, wetenschappers hebben onderzoek gedaan naar de impact van ionenclusterstraling op de topologie van plaatoppervlakken van 6Н-SiC-kristallen die zijn opgewekt met de Lely-methode. Argonclusters, ontvangen in adiabatische gasexpansie door een supersonisch mondstuk, werden geïoniseerd en versneld bij een druk van 30 KeV. De druk in de werkende camera was 3×10 ^-4 tor.

Het oppervlaktereliëfpatroon van 6Н-SiC-platen voor en na de impact van de bundel clusterionen werd bestudeerd met behulp van een scanning probe-microscoop genaamd Solver Next. De grootte van het geanalyseerde gebied was 10 x 10 mkm. De kwantiteitsanalyse van de topologie van elk monster werd uitgevoerd voor drie verschillende gebieden van het oppervlak. Vervolgens werden de resultaten van de oppervlakteruwheid gemiddeld.

De resultaten laten een significante afvlakking zien van het reliëf van 6H-SiC plaatoppervlakken na verwerking met een bundel clusterionen. Rq-parameter wordt 1,5 tot twee keer verlaagd. Dus, in de praktijk is bewezen dat gasclusterionen een effectief instrument zijn voor het definitief gladmaken van siliconencarbideoppervlakken. Echter, het is niet mogelijk om "diamantruis" (lineair gestructureerde fouten) volledig te elimineren, wat een vergroting zou vereisen van de stralingsdosis of energie van de clusterionen die in wisselwerking staan ​​met het SiC-oppervlak.

De techniek heeft toepassingen op gebieden als opto-elektronica, optica en micro-elektronica.