基于局部离子注入实现电子状态调控的飞秒激光加工方法

摘要

本发明涉及一种基于局部离子注入实现电子状态调控的飞秒激光加工方法，该方法克服了飞秒激光加工宽禁带材料时加工效率有限，传统的材料改性方法不能精确调节激光加工中的电子状态，并且会改变材料整体物理性质的问题，使用高能聚焦离子注入技术和精确设计的掩模板或光刻胶掩模，完成对目标区域的局部离子注入，并通过精确调节离子的种类、浓度和分布，控制目标区域形成的纳米团簇的形态，从而调控其在与激光相互作用时的电子状态，实现对材料高效率、选择性加工的目的。本发明方法若大规模应用于生产，将会大幅度提高飞秒激光对材料的加工效率，产生巨大的经济效益。

主权项

一种基于局部离子注入实现电子状态调控的飞秒激光加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)使用掩模板或光刻胶掩模覆盖待加工材料，只暴露出待加工区域；(2)对待加工区域进行离子注入；(3)去除掩模；(4)将待加工材料固定于平台上；(5)调整光路，移动平台，使激光精确对焦到需加工位置；(6)将飞秒激光器发出的飞秒脉冲波长精确调节到与注入后形成的纳米颗粒的表面等离子体共振吸收峰相同；(7)通过光开关控制激光曝光时间和脉冲个数，并通过移动平台完成目标区域加工。