研究目的
研究硬脆材料(特别是硅和氧化锆)的激光诱导纳米结构化,以理解其形成机制、控制结构尺寸并探索其应用。
研究成果
激光诱导纳米结构化是一种通用且有效的方法,可在硅和氧化锆等硬脆材料上制备功能性表面。对结构尺寸和形貌的调控能力,为光学、生物医学和摩擦学等领域开辟了广泛应用前景。
研究不足
纳米结构形成所涉及的物理过程具有复杂性,且需要精确控制激光参数以实现预期结构。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用不同激光参数进行激光诱导纳米结构化,在硅和氧化锆表面形成不同纳米结构。
2:样本选择与数据来源:
使用单晶硅片和氧化锆样本。
3:实验设备与材料清单:
纳秒/飞秒激光器、皮秒脉冲Yb光纤激光器、用于蚀刻的氢氧化钾。
4:实验流程与操作步骤:
通过不同能量密度、脉冲宽度和扫描速度的激光辐照产生纳米结构,随后采用SEM等技术进行表征。
5:数据分析方法:
通过SEM图像分析结构形貌与周期性。
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nanosecond laser
Used for generating nanocraters and nanobumps on silicon surfaces.
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femtosecond laser
Used for creating complex nanostructures and LIPSS on various materials.
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picosecond pulsed Yb fiber laser
Used for LIPSS formation on zirconia surfaces.
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potassium hydroxide
Used for postirradiation etching process on silicon surfaces.
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