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一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控制備硅納米線結(jié)構(gòu)的方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于,具體步驟如下:

步驟一:產(chǎn)生飛秒激光脈沖,脈寬介于30飛秒到100飛秒之間;

步驟二:調(diào)節(jié)激光能量:利用半波片-偏振片組合調(diào)節(jié)激光能量,調(diào)整步驟一得到的飛秒激光脈沖能量,使得能量介于被加工樣品的改性能量閾值與燒蝕能量閾值之間,且激光脈沖能量能夠連續(xù)調(diào)節(jié);

步驟三:把步驟二所得到的飛秒激光脈沖利用軸棱鏡方法空間整形為飛秒激光貝塞爾光束,進(jìn)一步地,利用邁克爾遜干涉儀形成雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束,脈沖延時(shí)為t2,進(jìn)行時(shí)域整形加工;

步驟四:將被加工材料固定在六自由度移動(dòng)平臺(tái)上,調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)使雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束通過(guò)20×物鏡聚焦于被加工材料表面,控制移動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)被加工樣品運(yùn)動(dòng),利用激光聚焦點(diǎn)對(duì)樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描加工,形成線性改性區(qū)域;

步驟五:將步驟四中雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束加工后的材料置于恒溫特定濃度下的堿性溶液中,經(jīng)刻蝕時(shí)間t1后,得到高質(zhì)量硅納米線結(jié)構(gòu),具有表面光滑、均勻、高一致性且高準(zhǔn)直度的特點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:所述被加工材料為硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:通過(guò)控制所述激光能量、刻蝕時(shí)間t1,能夠得到尺寸寬度突破光學(xué)衍射極限的硅納米線結(jié)構(gòu),并能通過(guò)控制雙脈沖延時(shí)t2來(lái)精密調(diào)控硅納米線結(jié)構(gòu)的尺寸寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:為加速化學(xué)刻蝕速度,將步驟五所述恒溫特定濃度的堿性溶液進(jìn)行超聲振動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:步驟四所述被加工材料為100晶向的N型不摻雜單晶硅樣品。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:步驟五所述堿性刻蝕溶液為氫氧化鉀(KOH)溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的一種利用電子動(dòng)態(tài)調(diào)控化學(xué)刻蝕輔助雙脈沖飛秒激光貝塞爾光束可控加工硅納米線結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于:步驟五所述堿性刻蝕溶液為濃度25wt%的KOH溶液,刻蝕溫度恒定為55℃,刻蝕時(shí)間t1介于5s到30s之間。

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