[发明专利]一种高效可控加工大面积硅微纳结构的方法

摘要

本发明涉及一种高效可控加工大面积硅微纳结构的方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明基于化学刻蚀辅助飞秒激光加工及飞行时间打孔的方法，有效利用飞秒激光超快、超强、超精密的加工特点，在较短时间内高效可控加工大面积微纳结构；具体是在单个激光脉冲作用下使得硅表面形成局部改性区，激光辐照区域的化学活性急剧下降，从而能够在后续化学刻蚀过程中起到掩膜的作用，进而实现无掩膜高效高质量硅微纳结构的加工。对比现有技术，本发明省略了在加工材料表面镀掩膜层步骤，降低成本的同时提高了加工效率，同时也便于操作及控制，实现不同形貌及尺寸下的大面积硅表面微纳结构精密、可控性加工；加工速度只受限于激光脉冲重复频率。

主权项

一种高效可控加工大面积硅微纳结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，利用显微物镜聚焦飞秒激光光束；步骤二，调节激光能量：利用半波片‑偏振片组合调节激光能量，使得激光脉冲能量低于加工材料表面的烧蚀阈值，且激光脉冲能量能够连续调节；步骤三，将加工材料固定在移动平台上，调节移动平台使飞秒激光脉冲聚焦于加工材料表面；步骤四，利用“飞行时间打孔法”，实现飞秒激光单脉冲条件下的大面积高效加工；步骤五，将步骤四中飞秒激光加工后的加工材料置于恒温的特定浓度下的化学溶液中，经刻蚀时间t后，得到表面光滑且均匀的高质量硅微纳结构。