《飛秒雷射濕法刻蝕微納製造的基礎研究》是依託西安交通大學，由陳烽擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：飛秒雷射濕法刻蝕微納製造的基礎研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：陳烽
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
飛秒雷射微加工作為一種新型高能束微納製造技術，在複雜三維構型製作方面具有其獨特的優勢，但雷射加工效率的問題嚴重製約了飛秒雷射微加工技術走向實際工程套用，已成為一個國際性難題。本項目在申請者良好的前期研究基礎上，提出了一種飛秒雷射濕法刻蝕微納製造的新方法。以提高飛秒雷射微加工的效率為突破口，通過調控雷射與物質相互作用獲得材料的目標靶向改性，進而結合化學刻蝕實現硬質材料的高速、高平滑加工；通過雷射高速掃描加工中的動態色散補償，提高飛秒雷射的加工精度、質量和效率。並在研究中逐步澄清飛秒雷射濕法刻蝕過程中雷射對材料的化學鍵激活、改性機制，精確調控光與物質相互作用實現材料的靶向改性，獲得雷射逐點掃描材料化學能沉積的控制與材料表面化學刻蝕、拋光的原理與方法，開拓和形成高效高精度飛秒雷射濕法刻蝕製造的新方法，解決雷射直寫加工效率低這一難題，推動我國高能束與特種能場製造技術進步。
結題摘要
飛秒雷射微加工作為一種新型高能束微納製造技術，在複雜三維構型製作方面具有其獨特的優勢，但雷射加工效率的問題嚴重製約了飛秒雷射微加工技術走向實際工程套用，已成為一個國際性難題。本項目在良好的前期研究基礎上，提出了一種飛秒雷射濕法刻蝕微納製造的新方法。以提高飛秒雷射微加工的效率為突破口，通過調控雷射與物質相互作用獲得材料的目標靶向改性，進而結合化學刻蝕實現硬質材料的高速、高平滑加工；本項目以人工複眼、三維微流控器件等典型複雜三維微納結構製造為具體對象，通過對飛秒雷射誘導固態光化學過程的能量沉積與材料特性調控、雷射改性材料化學刻蝕特性與化學拋光效應等科學問題的研究和突破，探索獲得了飛秒雷射濕法刻蝕過程中雷射對材料的化學鍵激活、改性機制，通過調控光與物質相互作用實現了材料的靶向改性，獲得了雷射逐點掃描材料化學能沉積的控制與材料表面化學刻蝕、拋光的原理與方法，在玻璃、石英、藍寶石、矽、硒化鋅等材料上實現了多種複雜三維結構的微納製造，雷射加工效率較原來的雷射直寫技術顯著提升了5個數量級。並實現了38000單元人工複眼的超精細製造和基於體材料內部三維微流道與三維金屬微納結構的微流控器件等典型三維微納器件的製造等。圍繞本項目共發表SCI論文91篇，被選為封面文章10篇，入選ESI高被引論文5篇，被他引786次；研究成果被RSC官網《Chemistry World》和Wielly官網《Advanced Science News》專題新聞報導；授權國家發明專利14項；獲教育部自然科學一等獎、二等獎各1項；獲得2015年“中國光學重要進展”1項；1人博士學位論文入選“2018年度中國電子學會優秀博士學位論文”。共培養碩士生10名，博士生6名。
