位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于短脉冲激光束干涉的硅表面亚微米结构加工工艺
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2013.3.3
  • 页码:122-128
  • 分类:V261[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金(50905109,51075271); 中国博士后基金(20080440622)资助项目
  • 相关项目:激光冲击微坑高应变率局部动态塑性加工机理与工艺规划研究
中文摘要:

激光干涉加工是一种实现周期性微纳米结构制造的高效、低成本加工的新工艺。研究硅表面亚微米结构多激光束干涉加工工艺。分析多光束干涉光强分布的周期性分布特征,多光束干涉光强分布可在微小区域内获得高分辨率的光强分布,有利于高质量的周期性微结构的加工。采用基于二维位相光栅分束方法的四光束干涉试验系统,采用纳秒短脉冲激光束,以单晶硅材料为研究对象,进行多光束干涉试验。试验结果表明,采用四光束干涉,可在硅材料表明加工出周期性亚微米圆点锥状阵列结构,并且周期性规律与光强分布相同;结合短脉冲激光材料去除中熔化、汽化、直接汽化三个临界阈值,分析四光束干涉圆点阵列结构的形成机理;当脉冲数量增加时,圆点阵列高度增大并逐渐饱和,当脉冲数目较多时,在圆点顶部会产生由于表明张力引起熔池流动形成的微小圆粒。

英文摘要:

Laser interference structuring is a relatively efficient and cost-effective technique for fabricating periodical micro-nano structures. The direct fabrication of sub-micron sized dot array on silicon is performed by four interfering nanosecond laser beams with diffractive beam splitter. It is found that the obtained conical dot array has a negative shape of the interference pattern of four laser beams. And the height at the hotter regions is a litter higher than the root of the conical dots due to the liquid-solid expansion. In addition, the influence of laser pulse number on the dot shape is studied. Beams at the top of dots can be induced for a large number of pulses. The dot height is found to grow with the increase of laser pulse number, but the saturation can be observed when the pulse number is large enough.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603