激光直写CdS/Graphene的氨基甲酸乙酯分子印迹光电化学传感器

将分子印迹(Molecular Imprinting Polymer)和光电化学(Photoelectrochemical)传感器相结合,并利用激光直写技术生成CdS/Graphene,构建氨基甲酸乙酯分子印迹光电化学传感器。利用溶液聚合法制备氨基甲酸乙酯分子印迹聚合物,探究了分子印迹聚合物中各组分的摩尔比等因素对氨基甲酸乙酯的光电流信号的影响。实验结果表明,所设计的传感器对氨基甲酸乙酯浓度在0.0001~0.0075 mmol/L之间呈现良好的线性关系,检测限为0.08μmol/L,且其线性相关系数R^(2)为0.99184。

激光印痕研究中的硅平面薄膜和刻蚀膜

研制了用于激光印痕研究的Si平面薄膜和刻蚀膜。膜制备的主要工艺采用氧化、扩散、光刻等现代半导体技术 ,并结合自截止腐蚀技术。Si平面膜厚度为 3～ 4 μm ,表面粗糙度为几十nm。采用离子束刻蚀工艺 ,在Si膜表面引入 2 5μm× 2 5μm的网格图形或线宽为 5μm的条状图形 ,获得了相应图形的Si刻蚀膜。探讨了扩散、氧化、腐蚀工艺对自支撑Si平面薄膜的表面粗糙度的影响 。

“同版”印章的实验研究

制作了 13枚“同版”渗透型印章和激光雕刻印章 ,分析了这些“同版”印章的印面特征和盖印印文特征。研究发现 ,相同条件下制作的“同版”印章的个体差异十分微小 ,如果考虑到各种盖印条件下 ,这些印章盖印印文特征的变化范围 ,“同版”印章印文的检验是十分困难的 ,甚至是不可能的。

激光辅助纳米压印填充过程有限元分析

随着光刻技术的发展,电子器件的尺寸越来越小,已经进入纳米量级.几十年来,光学光刻技术在半导体加工图形转移的过程中一直扮演着重要角色,纳米压印技术以产量高、成本低、工艺流程简单的优点逐渐在图形转移技术中崭露头角.介绍了一种新型的激光辅助纳米压印技术,基于有限元方法并借助ANSYS软件对压印过程中二维的熔融层填充过程进行模拟.Si基板在激光作用下形成熔融层时,采用Mooney-Rivlin模型表示熔融层的机械性能.通过试验分析了深宽比、转移图形宽度和占空比对聚合物变形的影响,总结了技术的可行性与优越性,为以后纳米压印过程的优化提供了参数支持.

基于分步式压印光刻的激光干涉仪纳米级测量及误差研究

针对在未做隔离保护处理的环境中,基于Michelson干涉原理的激光干涉仪测量系统存在严重的干扰误差,不适合分步式压印光刻纳米级对准测量的要求.采用Edlen公式的分析及计算,不仅在理论上揭示出环境温度、湿度、气压等变化对激光干涉仪测量准确度的影响,而且证明影响测量准确度的最大干扰源是空气流动的结果.通过气流隔离措施和系统测量反馈校正控制器,能够实时补偿激光干涉仪两路信号的相差.最终,测量漂移误差在10min内由13nm降低到5nm以内,满足压印光刻在100mm行程中达到20nm定位准确度要求.

面向纳米压印的大行程二维精密定位平台的设计

纳米压印技术具有广阔的发展和应用空间,大面积纳米压印更是纳米压印技术走向产业化的关键。大行程、高速、高精度二维精密定位平台是大面积纳米压印工艺实现的基础设备,本文设计制造了一台大行程微米级高速高精度的二维定位平台。首先,对整个平台的机械结构和电控系统进行了合理的设计;接着,完成了整个结构系统与电控系统的搭建,并对电控系统的伺服参数进行了调试;最后,采用激光干涉仪搭建了面向纳米压印的大行程二维精密定位平台的实验测试系统。实验测试结果表明:该平台X、Y轴的行程都达到500 mm;X轴速度和Y轴速度分别达到700 mm/s和600 mm/s;加速度都达到了1.5g;重复定位精度都在3μm以内。得到的性能指标满足纳米压印领域精密定位的需要。

电子铜箔和液晶聚合物的激光复合焊接

随着高速高频通信技术的发展,电子铜箔表面平坦度对高频信号传输损耗的影响更加凸显,已成为制约高速高频通信技术发展的重要因素。本研究团队在目前技术发展的基础上,提出了一种铜箔与聚合物直接结合的方法。该方法主要分为三步:通过激光压平实现铜箔表面平坦化;通过激光压印在压平铜箔表面制造出规则的阵列纳米结构;通过激光焊接实现压平压印铜箔与液晶聚合物(LCP)的直接结合。试验发现,通过激光压平可以将40.6 nm的铜箔表面粗糙度降低到7.8 nm,表面粗糙度降低了80.8%。通过激光压印在压平铜箔表面压印出的规则阵列纳米结构,为铜箔与聚合物的直接结合奠定了基础。采用激光将表面压平压印的铜箔与LCP焊接在一起,对其进行拉伸测试后发现铜箔被拉断。这说明铜箔与LCP的焊接结合强度较高,所提方法在降低电流传输损耗方面具有潜在的应用价值。

皮秒激光制备大面积荷叶结构及其硅橡胶超疏水性压印研究

超疏水自清洁荷叶结构表面有重要应用潜力。运用高功率皮秒激光结合高速扫描振镜,在H13模具钢表面高效制备了密排六方点阵微米级凹坑,其中含有丰富的纳米级亚结构,获得了面积为25mm×25mm的反荷叶结构。将该结构用于超疏水微纳米压印模板,在165℃、6MPa、大气环境中进行硅橡胶压印,获得大面积微米级突起阵列,表面分布着纳米级亚结构,与荷叶结构十分相似。压印后硅橡胶表面接触角达到153.3°,接触角滞后值为3.2°,实现了超疏水性。皮秒激光制备的模板能进行连续压印,具有一定的耐久性和连续压印能力。

铝箔的激光温冲击压印工艺及机理研究

为了研究冲击温度和冲击次数对激光温冲击压印(WLSI)铝箔成形质量的影响并揭示WLSI的机理,分别进行了不同温度和不同冲击次数下的WLSI成形实验,对WLSI的成形高度、表面质量、表面硬度和显微组织进行了测试和分析。采用ABAQUS软件对冲击过程中的成形件残余应力、变形速度进行了仿真。结果显示:在较高的冲击温度下可以获得大的成形高度和均匀的残余应力分布,但是冲击温度过高会导致成形微结构的过度氧化;在200℃下进行多次冲击,可以获得较大的成形高度和较好的表面质量。WLSI实验和数值仿真结果表明,WLSI过程包含材料的高应变率塑性变形硬化过程和动态回复软化过程,其中变形硬化起主导作用。

激光冲击压印制备具有良好时效性的疏水铜表面

采用激光冲击压印技术制备具有多级沟槽微织构的疏水性铜箔表面。首先通过激光标刻制备具有多级沟槽特征的微模具,然后通过激光冲击压印技术将微模具上的多级沟槽微织构复制到工件表面。研究了冲击次数、软膜厚度对工件多级沟槽微织构疏水表面的表面形貌、静态接触角的影响。结果表明:当冲击次数从1次增加到7次、软膜厚度从300μm减少至100μm时,工件表面复制微织构的程度逐渐变大,同时表面的静态接触角增大,疏水性增强。通过对工件微织构表面元素及其成分的测量发现,采用激光冲击压印技术制备的具有多级沟槽微织构疏水表面在空气、水以及质量分数3.5%NaCl溶液中放置21天后,仍保持为疏水性,体现出该工艺制备的疏水表面具有良好的时效性。

激光荧光法检验朱墨时序的技术分析——以朱墨时序仪检验为视角

为有效解决朱墨时序检验难、难检验的问题,根据激光能够使印泥、印油等盖印物质产生荧光的原理,笔者通过使用朱墨时序仪检验各类激光打印机打印字迹与印泥、印油形成的朱墨时序问题均取得了明显的效果,且操作简便易行,对于提升朱墨时序检验的准确率具有重要的实践意义。

纳米压印λ/4相移分布反馈激光器的单模稳定性

利用沿谐振腔体的一维数值模型着重研究了采用纳米压印技术制作的λ/4相移光栅分布反馈半导体激光器(QPS-DFB-LD)的光谱特性对谐振腔体参数的依赖性。通过将理论计算的结果与实测光谱对照,抽取了用于理论计算的QPS-DFB-LD模型参数。计算结果表明,相移区对中心位置的偏离量较小时(不超过10%)不会对器件的光谱特性造成很大影响,而仅仅是带来微小的蓝移和边模抑制比(SMSR)的变化。而当相移区对中心位置的偏离实际存在时,距离相移区较近的一端光输出功率增大而另一端光输出功率减小,并且距离相移区较近的一端输出光谱SMSR略高。器件两端蒸镀减反膜后所残留的反射率仍会使激射模在一定范围内产生漂移,并使其SMSR产生一定程度上的劣化。