當前位置: 首頁 » 新聞資訊 » 研發動態 » 正文

我國自主研發新型飛秒激光等離子激元光刻技術 可加工納米級石墨烯

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-05-13  來源:賢集網  瀏覽次數:249
核心提示:5月10日,記者從中科院長春光學精密機械與物理研究所獲悉,來自該所等單位的研究人員,開發了一種新型飛秒激光等離子激元光刻技術
      5月10日,記者從中科院長春光學精密機械與物理研究所獲悉,來自該所等單位的研究人員,開發了一種新型飛秒激光等離子激元光刻技術(FPL)。利用該技術,研究人員在百納米厚的硅基氧化石墨烯薄膜表面實現了高質量微納周期結構的快速制備。相關成果發表在《光:科學與應用》上。

 

 

石墨烯被發現以來,二維材料逐漸進入人們視野,成為材料領域的研究熱點。自組裝、電子束刻蝕和極紫外光刻等技術可以在石墨烯上制備微納結構,進而調控其帶隙、吸收、載流子遷移率等性能。但這些技術存在著耗時長、成本高、缺乏通用性等問題。因此,如何降低成本,高效制備微納結構石墨烯,是目前需要解決的重要問題。

 

飛秒激光加工技術憑借著超高峰值功率和超短脈沖持續時間的獨特優勢,被廣泛應用于多種材料的超精細微納加工領域。然而,以激光直寫為例,雖然其精度很高,但在超精細微納制備上,效率仍有待提高。同時保證加工精度和加工效率是該技術需要解決的主要問題之一。“如何利用靈活簡便的加工手段解決加工精度和加工效率問題是拓展飛秒激光實用化的關鍵所在。”中科院長春光學精密機械與物理研究所研究員楊建軍說。

 

研究首次證明了FPL技術在二維薄膜材料上能夠實現大面積高質量亞微米周期結構的快速制備。得益于飛秒激光的非線性光學特點,FPL技術加工過程不易受材料表面缺陷、雜質等因素的影響,加工基底也不易受到材料種類的限制。加工材料表現出了優異的機械性能,可以利用傳統的濕轉移法進行完整轉移。這為相關材料周期性微納結構的靈活制備奠定了基礎。

 

各類激光技術原理及應用

 

激光因具有單色性、相干性、平行性三大特點,特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最優發展前途的領域,現在已開發出20多種激光加工技術。激光的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質、形狀、尺寸和交工環境的自由度都很大,特別適用于自動化加工。激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備,已成為企業實行適時生產的關鍵技術,為優質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。

 

目前已成熟的激光加工技術包括:激光快速成型技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。

 

激光快速成型技術集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果,根據零件的CAD模型,用激光束將光敏聚合材料逐層固化,精確堆積成樣件,不需要模具和刀具即可快速精確地制造形狀復雜的零件,該技術已在航空航天、電子、汽車等工業領域得到廣泛應用。

 

激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。脈沖激光適用于金屬材料,連續激光適用于非金屬材料,后者是激光切割技術的重要應用領域。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。

 

激光焊接技術具有熔池凈化效應,能純凈焊接金屬,適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高,對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。激光焊接,用比切割金屬時較小的激光束,使材料熔化而不使其汽化,在冷卻后成為一塊連續的固體結構。



激光在工業領域中的應用是有局限和缺點的,比如用激光來切割食物和膠合板就不成功。食物被切開的同時也被灼燒了,而切割膠合板在經濟上還遠不合算。

 

激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,是表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。

 

激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,這對產品的防偽有特殊意義。

 

準分子激光打標是近年來發展起來的一項新技術,特別適用于金屬打標,可實現亞微米打標,已廣泛用于微電子工業和生物工程。

 

文章來源: 科技日報,迪亞哥談激光切割技術

 
 
[ 新聞資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關閉窗口 ]

 
0條 [查看全部]  相關評論

 
推薦圖文
推薦新聞資訊
點擊排行
 
 
高清偷窥中国女厕所嘘嘘_欧美免费全部免费观看_一本久久道本道久久爱