研究目的
研究金属/半导体合金(Ag-Si)上飞秒激光诱导周期性表面结构(LIPSS)的选择性生成及其对表面润湿性的影响。
研究成果
在银硅合金的硅相上选择性生成激光诱导周期性表面结构(LIPSS)显著改变了表面润湿性,降低了硅相上的水接触角并实现了液滴的定向移动。该方法在微流控器件和基础润湿性研究中具有潜在应用价值。
研究不足
该研究的局限性在于银硅合金的具体成分与制备方式、所采用的激光参数以及激光辐照过程中的环境条件。研究未探讨这些发现对其他金属/半导体体系或不同激光条件下的适用性。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用线偏振飞秒激光脉冲,基于硅与银不同的烧蚀阈值,在银硅合金的硅相上选择性制备激光诱导周期表面结构(LIPSS)。
2:样品选择与数据来源:
制备了10 wt.%硅含量的银硅合金并进行热处理,获得粗晶硅相。
3:实验设备与材料清单:
使用二极管泵浦Yb:KYW薄片飞秒激光系统、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、白光干涉显微镜(WLIM)、原子力显微镜(AFM)及能量色散X射线光谱仪(EDX)。
4:实验流程与操作步骤:
通过飞秒激光脉冲辐照合金,表征辐照前后表面形貌、化学成分及润湿性变化。
5:数据分析方法:
采用二维快速傅里叶变换确定LIPSS空间周期,AFM量化表面粗糙度,接触角测量与共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分析润湿性。
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