飞秒激光辐照下薄膜材料表面微纳结构的快速成型

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hxm020101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文主要针对飞秒激光在薄膜材料表面诱导产生微纳结构的过程进行研究,具体工作如下:  1)实验研究了飞秒激光对硅基金膜表面的烧蚀过程,给出了激光通量和脉冲重叠数目对金膜表面形貌、破坏面积和阈值的影响规律;同时,采用单个飞秒脉冲在金膜表面形成点状凸起结构,分析认为这是由于飞秒激光在金膜与衬底硅之间造成冲击压强使得物质喷射形成的。  2)研究分析了单束中心波长为800 nm的飞秒激光在铬膜表面诱导产生微纳结构的物理过程,实验获得了排列方向平行和垂直于入射飞秒激光偏振方向的条纹结构,其中前者条纹突起且具有650 nm的空间周期,称为浮雕型Type-C条纹;后者空间周期约为100 nm,称为深亚波长条纹。其中我们重点研究了Type-C条纹结构产生所需的实验形成条件,以及激光参数、薄膜属性和衬底材料等对其影响情况。初步分析认为Type-C条纹结构的形成是由衬底界面反射光场和薄膜中金属颗粒诱导产生的表面等离子体波(SPPs)发生相互干涉所导致。  3)在预制Type-C条纹结构的基础上,我们通过引入第二次扫描激光照射在铬膜表面诱导产生了新型微纳结构。在交叉偏振扫描实验中,我们利用第二次入射的飞秒激光在铬膜表面制备出条纹,点阵二维微结构,并详细描述了该结构的形貌特征和激光参数对其影响情况,发现了Type-C条纹凹槽内点阵结构的空间周期严格依赖于第二次扫描激光的线偏振方向。当第二次扫描激光为纳秒激光时,我们观测到了Type-C条纹结构的热熔化现象。  4)实验研究了飞秒激光在微晶硅薄膜表面诱导微纳结构的过程。在不同激光参数条件下,制备获得了两种不同类型的表面结构:准Type-C条纹和正常条纹(方向与激光偏振态垂直)。随后,我们重点研究了准Type-C条纹产生的实验条件,实验观测发现这种表面结构具有一定的光学吸收增强性能。
其他文献
在铁路货物运输过程中,及时发现货物超载、偏载、超限等问题,检测出装载超限货物的车辆,对于保证行车安全意义重大,是保障运输安全的有力措施之一。目前在货运安全管理中,由
要想电厂匹配用户的用电需求,就需要求发电机组产生动力的工作状态具备长期性特点.一旦缺乏发电机、变压器,电厂配电网的运转过程就会处于异常状态,促使约束电厂的生产效率.
空间光通信以其高带宽、高码率、高保密性、低功耗等优点成为空间通信发展的新方向,具有良好的应用前景,各个国家都非常重视对空间光通信的研究工作。而窄的激光发射光束导致了
近年来激光通信得到了迅速的发展,已被广泛应用于空间通信、激光数据局域网以及城域网等的构建,表现出了巨大的市场潜力和良好的前景。本课题主要研究的是基于激光通信的图像
本文运用文献资料法和逻辑分析法,对代际收入流动性的相关研究理论和文献进行统计分析,从国内和国外两个维度,进而归纳、总结和凝练有关代际收入流动性测算、代际收入流动性
自光限幅这一概念被提出以来,关于限幅材料和限幅器件的科研工作一直是各类学科的研究方向和发展趋势。作为一种新型功能性纳米材料,碳纳米管(CNTs)是由碳原子交替链接构成的同轴
随着我国社会经济的快速发展,城市化进程加快,当前我国大城市现有的交通供给与需求状况存在较大差距,此时出现一个很响亮的声音----在大城市发展城市轨道交通,建立以轨道交通线网
杜仲胶是一种在我国广泛分布的高分子资源,是天然橡胶的同分异构体。由于分子链内含有大量结晶,常温下杜仲胶呈硬质塑料状,因此一般被用作塑料的替代品。随着对杜仲胶的研究逐渐
由于波长的巨大容量和低成本,波分复用(WDM)技术是下一代骨干网络的首选技术。在WDM光网络中,低速率的业务请求占用一个波长的巨大传输带宽,这造成了资源的巨大浪费。为了提
近年来,能量收集技术日益重要,其最主要的应用是无线传感器节点供电技术。随着无线传感网络的迅速发展,利用能量采集技术将电子器件工作环境中的各类能量转换为电能,从而实现器件的自供能,是目前研究的热点之一。目前使用最广泛的是基于悬臂梁结构的压电振动能量采集器,但此结构存在频率响应带宽窄和能量转换效率低的问题。为了解决上述问题,本文提出了基于分形结构的微型宽带振动换能器设计思想。分形结构具有自相似性和空间