Новости

Показана возможность прямого лазерного наноструктурирования поверхности без оплавления материала.

Дата публикации: 22/12/2008
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Определены условия, обеспечивающие наноструктурирование поверхностного рельефа за счет лазерно-индуцированных пиролитических процессов абляции, травления и осаждения материала, протекающих без оплавления поверхности.
Изучена возможность наноструктурирования поверхности за счет массопереноса в процессе лазерно-индуцированного испарения, травления и осаждения.
Показано, что при импульсном лазерном воздействии возможно развитие неустойчивости поверхности в виде волнообразных возмущений с периодом, меньшим, чем длина термической диффузии за время действия лазерного импульса.
При воздействии наносекундными лазерными импульсами величина диффузионной длины может быть меньше 1 мкм, что делает возможным развитие на материалах с низкой температуропроводностью поверхностного рельефа субмикронного размера (≤ 300 нм для графита, алмазной пленки и керамики, ≤100 нм — для ряда полимеров).
Простые оценки показывают, что использование более коротких, например, пикосекундных импульсов, дает возможность получать наноструктуры с еще более короткими характерными периодами.
При лазерной обработке возможно также развитие структур, характерный размер которых намного превосходит длину термической диффузии за время действия лазерного импульса. Формирующийся при этом рельеф состоит из образующихся в процессе лазерной абляции поверхности конусов.
Для получения конусов минимального (в частности, субмикронного) размера необходимо использовать коротковолновое излучение, а обрабатываемый материал должен обеспечивать малую длину термической диффузии. При наносекундном импульсном воздействии такая ситуация возможна при использовании ультрафиолетовых лазеров (λ=157, 193, 248 нм) и материалов с невысокой температуропроводностью (≤ (1-3)10-2 см2/с), например, графит, алмазные пленки, а также некоторые виды керамики и полимеров.

Источник: «Физика и химия обработки материалов», 2008, N 4, с.15-25, www.chem.msu.su

Статьи по теме:

страницы: 1