[发明专利]一种激光剥离方法

说明书

本发明提供了一种激光剥离方法，设计激光应用技术领域，该方法包括：提供一待剥离且相互贴合的第一材料层和第二材料层，第一材料层为透光层，第二材料层为吸光层；提供激光脉冲串并辐照第一材料层，使得第一材料层与第二材料层相分离。相比于现有技术中采用均匀的单脉冲激光进行材料剥离，本方案采用激光脉冲串不仅可维持所需要的脉冲能量，同时还可极大得提高剥离精度和效率，并将对材料界面的损伤降至最低。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是指一种激光剥离方法。

背景技术

激光剥离，即利用激光技术实现密封薄膜或平板材料间的分离。目前的方法主要采用的是脉冲激光，即利用均匀的激光单脉冲作用于两材料的相界面并产生热和超声波，从而使得两材料相互分离。一般的均匀脉冲激光器的正常工作频率会保持在低于300KHz来满足加工需要的脉冲能量(～100-～200uJ)，但脉冲之间隔是几个纳秒。继续增加重复频率到几十MHz会降低脉冲时间间隔到小于亚纳秒，但会导致脉冲能量太低(若干uJ)。脉冲能量太低会导致能量密度和峰值功率太低而影响的材料剥离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：寻求一既不明显降低脉冲能量(能量密度和峰值功率)，又可以降低脉冲之间间隔的激光剥离方法，提升剥离效率，降低对材料界面的损伤。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种激光剥离方法，该方法包括：

提供一待剥离且相互贴合的第一材料层和第二材料层，第一材料层为透光层，第二材料层为吸光层；

提供激光脉冲串并辐照第一材料层，使得第一材料层与第二材料层相分离。

进一步的，通过控制激光能量、重复频率和脉冲宽度来调整剥离效果。

进一步的，控制所述激光脉冲串的脉冲峰值功率低于被剥离材料的损伤阈

值，且峰值功率大于或等于被剥离材料的分离阈值。

进一步的，所述激光脉冲串由纳秒激光光源经脉冲串输出模式而形成。

进一步的，所述纳秒激光光源波长为1064nm、532nm、355nm或266nm。

进一步的，所述激光脉冲串重复频率为10～300KHz，激光脉冲串之间的时间间隔为33～100μs，激光脉冲串内部子脉冲的宽度为2～50ns，子脉冲之间的间隔为20～200ns。

进一步的，所述激光脉冲串由皮秒激光光源经脉冲串输出模式而形成。

进一步的，所述皮秒激光光源波长为1064nm、532nm或355nm。

进一步的，所述激光脉冲串重复频率为10～1000KHz，激光脉冲串之间的时间间隔为1～100μs，激光脉冲串内部子脉冲的宽度为2～300ps，子脉冲之间的间隔为0.05～200ns。

进一步的，所述第一材料层为蓝宝石基板，所述第二材料层为半导体薄膜。

本方案中，利用激光脉冲串辐照透光层材料的表面，使得激光脉冲串可穿透第一材料层并被作为吸光层的第二材料层所吸收，使得在两层材料的相界面上产生等离子体，形成热和超声波，由于两材料层的热力学和机械性能之间的差异，从而使得两材料层可相互分离。相比于现有技术中采用均匀的单脉冲激光进行材料剥离的方法而言，本方案中独创性地采用激光脉脉冲串来辐照材料表面，不仅可维持原所需要的脉冲能量，同时还可极大得提高剥离精度和效率并降低对材料界面的损伤。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体方案

图1为现有技术激光剥离所采用的激光均匀单脉冲；

图2为本方案激光剥离所采用的激光脉冲串；