Pruebas de resistencia e imágenes SEM de enlaces por catálisis de hidróxido entre silicio

El silicio está siendo considerado como un material sustrato para las masas de espejo y las etapas de suspensión cuasi-monolíticas de los detectores de ondas gravitacionales de 'tercera generación'. Identificar una técnica de unión para fijar los elementos de suspensión de silicio a la óptica con una alta resistencia repetible y baja pérdida mecánica es crítico. El enlace por catálisis de hidróxido es el método preferido para las suspensiones de sílice cuasi-monolíticas actuales. Aquí presentamos mediciones de la resistencia al corte de los enlaces por catálisis de hidróxido entre muestras de silicio. Se encuentran resistencias de aproximadamente 3.9 N mm−2, comparables a las resistencias encontradas para enlaces de sílice a sílice. La imagen de un microscopio electrónico de barrido muestra que los enlaces entre dos partes de silicio con capas de SiO2 crecidas térmicamente están cuñados, con grosores de enlace que varían de 30 nm a varios micrómetros. Sugerimos una posible explicación para esta observación.