基于飛秒激光的圖案化微柱陣列與微孔陣列加工與應(yīng)用研究.pdf

1、作為一種新型的激光加工技術(shù)，飛秒激光微加工具有亞微米的加工分辨率、低熱損傷等技術(shù)特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，飛秒激光微加工技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。本文主要基于飛秒激光的圖案化微柱陣列與微孔陣列加工與應(yīng)用研究。首先，介紹形成結(jié)晶的物理過(guò)程，與通過(guò)外界作用生成控制結(jié)晶生長(zhǎng)的方法，同時(shí)介紹了結(jié)晶顆粒在生物材料和光學(xué)組件上的應(yīng)用。其次，提出基于毛細(xì)力輔助飛秒激光加工微柱陣列，并通過(guò)微柱陣列來(lái)制備結(jié)晶顆粒，設(shè)計(jì)一系列的微柱陣列參數(shù)來(lái)探討微柱結(jié)構(gòu)對(duì)溶

2、液形成結(jié)晶的影響。最后，利用飛秒激光基于水輔助的加工技術(shù)在鋁箔上進(jìn)行高質(zhì)量的微孔陣列打印并進(jìn)行粒子篩選的應(yīng)用研究。
　　微粒的大小、形態(tài)和位置在微電子設(shè)備和微光學(xué)設(shè)備的組件中有著廣泛的應(yīng)用前景。在此，提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制毛細(xì)力輔助本地化的結(jié)晶，從而獲得可控的晶體顆粒大小和位置，它利用封閉微柱圍繞的環(huán)形陣列來(lái)指導(dǎo)溶液的蒸發(fā)過(guò)程。與傳統(tǒng)的對(duì)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行親疏水改性處理方法不同，封閉的微柱環(huán)陣列(CMR)可以指導(dǎo)三相接觸線(TCL)

3、的運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)溶液高度集中在CMR中，形成結(jié)晶顆粒（氯化鈉或碳酸鈣晶體顆粒）的過(guò)程中，沒(méi)有任何進(jìn)一步的對(duì)表面進(jìn)行改性處理。通過(guò)改變微柱數(shù)組的參數(shù)（高度、微柱間隔和直徑），晶體顆粒的大小處于可調(diào)節(jié)的范圍(結(jié)晶顆粒的面積處于0μm2～100μm2)。這一靈巧和低成本控制生成結(jié)晶粒子的生成與CMR內(nèi)控制溶液大小和位置結(jié)合的技術(shù)，可以在微電子和微光電設(shè)備提供潛在的應(yīng)用。
　　同時(shí)，由于飛秒激光具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在本課題的研究?jī)?nèi)容中，提