飛秒激光輻照下薄膜材料表面微納結(jié)構(gòu)的快速成型.pdf

1、本論文主要針對飛秒激光在薄膜材料表面誘導(dǎo)產(chǎn)生微納結(jié)構(gòu)的過程進(jìn)行研究，具體工作如下:
　　1)實(shí)驗(yàn)研究了飛秒激光對硅基金膜表面的燒蝕過程，給出了激光通量和脈沖重疊數(shù)目對金膜表面形貌、破壞面積和閾值的影響規(guī)律;同時，采用單個飛秒脈沖在金膜表面形成點(diǎn)狀凸起結(jié)構(gòu)，分析認(rèn)為這是由于飛秒激光在金膜與襯底硅之間造成沖擊壓強(qiáng)使得物質(zhì)噴射形成的。
　　2)研究分析了單束中心波長為800 nm的飛秒激光在鉻膜表面誘導(dǎo)產(chǎn)生微納結(jié)構(gòu)的物理過程，實(shí)驗(yàn)

2、獲得了排列方向平行和垂直于入射飛秒激光偏振方向的條紋結(jié)構(gòu)，其中前者條紋突起且具有650 nm的空間周期，稱為浮雕型Type-C條紋;后者空間周期約為100 nm，稱為深亞波長條紋。其中我們重點(diǎn)研究了Type-C條紋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生所需的實(shí)驗(yàn)形成條件，以及激光參數(shù)、薄膜屬性和襯底材料等對其影響情況。初步分析認(rèn)為Type-C條紋結(jié)構(gòu)的形成是由襯底界面反射光場和薄膜中金屬顆粒誘導(dǎo)產(chǎn)生的表面等離子體波(SPPs)發(fā)生相互干涉所導(dǎo)致。
　　3)在預(yù)

3、制Type-C條紋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，我們通過引入第二次掃描激光照射在鉻膜表面誘導(dǎo)產(chǎn)生了新型微納結(jié)構(gòu)。在交叉偏振掃描實(shí)驗(yàn)中，我們利用第二次入射的飛秒激光在鉻膜表面制備出條紋，點(diǎn)陣二維微結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)描述了該結(jié)構(gòu)的形貌特征和激光參數(shù)對其影響情況，發(fā)現(xiàn)了Type-C條紋凹槽內(nèi)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的空間周期嚴(yán)格依賴于第二次掃描激光的線偏振方向。當(dāng)?shù)诙螔呙杓す鉃榧{秒激光時，我們觀測到了Type-C條紋結(jié)構(gòu)的熱熔化現(xiàn)象。
　　4)實(shí)驗(yàn)研究了飛秒激光在微晶硅薄