飞秒激光诱导硅材料表面周期结构的研究

为了研究飞秒激光诱导的硅材料周期表面结构,采用了理论分析和实验验证相结合的方法,对波纹周期与入射激光波长之间关系的理论分析计算,得到了单晶硅表面波纹周期约为800nm,研究了1k Hz的飞秒脉冲(中心波长800nm,脉宽35fs)加工单晶硅引起的波纹结构。结果表明,在功率密度略大于样品损伤阈值的条件下,单晶硅表面形成了清晰的平行等间距直线周期条纹结构,测得该条纹的周期约为750nm,与所用激光中心波长接近。使用可旋转的格兰-泰勒棱镜改变入射激光的偏振方向,发现周期波纹方向随入射激光偏振方向的改变而改变,条纹方向与飞秒激光的电矢量方向垂直,并且由加工图片看出经辐照过的区域比未经辐照区域干净得多。这一结果对进一步研究激光诱导的周期性表面结构具有参考意义。

飞秒激光对硅表面微构造的研究进展

综述了飞秒激光对硅表面微构造的研究进展。阐述了超短脉冲诱导硅材料表面深亚波长结构的形成机理,讨论了飞秒激光作用硅表面制备微纳结构的影响因素和该微纳结构的发光特性,介绍了飞秒激光诱导硅材料表面微纳复合结构的生物仿生特性。揭示了飞秒激光在微结构制备方面的广泛应用前景。