基于方孔辅助电子动态调控晶硅表面周期性微纳结构方法

摘要

本发明涉及一种基于方孔辅助电子动态调控晶硅表面周期性微纳结构方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明方法基于局部瞬时电子激发动态调控，利用飞秒激光线偏振经物镜聚焦后通过方孔铜网聚焦于材料表面实现不同表面周期性微纳结构的多种精确控制：通过控制激光扫描速度及脉冲能量的大小，实现条状表面波纹结构及多点阵列微纳结构的烧蚀加工；控制激光偏振方向与方孔边缘方向(x轴)的相对位置可实现周期性微纳结构方向的控制；通过有效调节线偏振激光方向与方孔边缘方向(x轴)夹角，实现晶硅表面周期性微纳结构的选择性烧蚀加工。对比现有方法，本发明有效提高了表面处理的加工精度及加工效率，实现高效精确的表面周期性微纳结构形态的调控。

主权项

一种基于方孔辅助电子动态调控晶硅表面周期性微纳结构方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将一定尺寸的方孔铜网平铺置于样本基底表面之上；步骤二，对应与所使用的方孔铜网边长大小选用合适的物镜，以使得聚焦后的光斑大小与方孔大小相配合，单个聚焦光斑只对一个方孔区域产生烧蚀；步骤三，调节激光能量：利用半波片‑偏振片组合调节激光能量使之约为未辅助铜网晶硅表面烧蚀阈值的一半，且激光能量能够连续调节；步骤四，调节线偏振飞秒激光脉冲偏振方向与方孔边缘x轴方向的夹角β；步骤五，被加工样本固定在六维移动平台上，通过成像CCD的观测，调节六维移动平台使得聚焦后的飞秒激光脉冲透过方孔聚焦于样本基底材料表面；步骤六，寻找飞秒激光脉冲直写调控表面周期性微纳结构形态的加工规律；步骤七，按照步骤六找到的飞秒激光直写条件下表面周期性微纳结构形态的加工规律，结合实际加工要求选择加工所需夹角β，进行加工。