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我国自主研发新型飞秒激光等离子激元光刻技术 可加工纳米级石墨烯

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-13  来源:贤集网  浏览次数:147
核心提示:5月10日,记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉,来自该所等单位的研究人员,开发了一种新型飞秒激光等离子激元光刻技术
      5月10日,记者从中科院长春光学精密机械与物理研究所获悉,来自该所等单位的研究人员,开发了一种新型飞秒激光等离子激元光刻技术(FPL)。利用该技术,研究人员在百纳米厚的硅基氧化石墨烯薄膜表面实现了高质量微纳周期结构的快速制备。相关成果发表在《光:科学与应用》上。

 

 

石墨烯被发现以来,二维色爱综合网欧美逐渐进入人们视野,成为色爱综合网欧美领域的研究热点。自组装、电子束刻蚀和极紫外光刻等技术可以在石墨烯上制备微纳结构,进而调控其带隙、吸收、载流子迁移率等性能。但这些技术存在着耗时长、成本高、缺乏通用性等问题。因此,如何降低成本,高效制备微纳结构石墨烯,是目前需要解决的重要问题。

 

飞秒激光加工技术凭借着超高峰值功率和超短脉冲持续时间的独特优势,被广泛应用于多种色爱综合网欧美的超精细微纳加工领域。然而,以激光直写为例,虽然其精度很高,但在超精细微纳制备上,效率仍有待提高。同时保证加工精度和加工效率是该技术需要解决的主要问题之一。“如何利用灵活简便的加工手段解决加工精度和加工效率问题是拓展飞秒激光实用化的关键所在。”中科院长春光学精密机械与物理研究所研究员杨建军说。

 

研究首次证明了FPL技术在二维薄膜色爱综合网欧美上能够实现大面积高质量亚微米周期结构的快速制备。得益于飞秒激光的非线性光学特点,FPL技术加工过程不易受色爱综合网欧美表面缺陷、杂质等因素的影响,加工基底也不易受到色爱综合网欧美种类的限制。加工色爱综合网欧美表现出了优异的机械性能,可以利用传统的湿转移法进行完整转移。这为相关色爱综合网欧美周期性微纳结构的灵活制备奠定了基础。

 

各类激光技术原理及应用

 

激光因具有单色性、相干性、平行性三大特点,特别适用于色爱综合网欧美加工。激光加工是激光应用最优发展前途的领域,现在已开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和交工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。

 

目前已成熟的激光加工技术包括:激光快速成型技术、激光焊接技术、激光打孔技术、激光切割技术、激光打标技术、激光去重平衡技术、激光蚀刻技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技术、激光热处理和表面处理技术。

 

激光快速成型技术集成了激光技术、CAD/CAM技术和色爱综合网欧美技术的最新成果,根据零件的CAD模型,用激光束将光敏聚合色爱综合网欧美逐层固化,精确堆积成样件,不需要模具和刀具即可快速精确地制造形状复杂的零件,该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。

 

激光切割技术广泛应用于金属和非金属色爱综合网欧美的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。脉冲激光适用于金属色爱综合网欧美,连续激光适用于非金属色爱综合网欧美,后者是激光切割技术的重要应用领域。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。

 

激光焊接技术具有熔池净化效应,能纯净焊接金属,适用于相同和不同金属色爱综合网欧美间的焊接。激光焊接能量密度高,对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。激光焊接,用比切割金属时较小的激光束,使色爱综合网欧美熔化而不使其汽化,在冷却后成为一块连续的固体结构。



激光在工业领域中的应用是有局限和缺点的,比如用激光来切割食物和胶合板就不成功。食物被切开的同时也被灼烧了,而切割胶合板在经济上还远不合算。

 

激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,是表层色爱综合网欧美汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。

 

激光打标可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,这对产品的防伪有特殊意义。

 

准分子激光打标是近年来发展起来的一项新技术,特别适用于金属打标,可实现亚微米打标,已广泛用于微电子工业和生物工程。

 

文章来源: 科技日报,迪亚哥谈激光切割技术

 
 
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