长三角G60激光联盟导读
据悉,曼彻斯特大学研究人员通过在焦点处创建高纯度纵向场,在远场800nm波长的空气中实现分辨率为10nm的激光材料加工。
在半导体和数据存储设备制造中,人们希望以低成本快速在目标材料上生产出具有高深宽比小于30纳米的特征尺寸。然而,光学衍射限制了最小的聚焦激光束直径约为激光波长的一半(2)。现有可实现的纳米尺度制造的方法主要是基于昂贵的极紫外(EUV)技术,在衍射极限内。
在本文中,研究人员展示了一种新方法,在远场800nm左右的红外激光波长的空气中,实现材料加工分辨率降至10nm(80),远远超过光学衍射极限。生成纯度为94。7的高质量纵向场来实现这种超分辨率。通过实验,比较了不同类型光场在抛光硅、铜和蓝宝石上产生的烧蚀坑。直径1030纳米的孔在蓝宝石上产生,深宽比超过16,零锥度,单脉冲100120nJ脉冲能量。单脉冲激光照射下产生的50nm以下高展弦比孔洞在激光加工中很少见,这表明了一种新的材料随纵向场而被去除的机制。实验距离(镜头到目标)约170m,因此材料加工在远场。锥形纳米孔也可以通过调整镜头到目标距离来产生。
在本文中,研究人员通过实验证明了具有前所未有的高纯度(94。7)的纵向飞秒激光场(即平行于光轴)及其与抛光铜和蓝宝石的相互作用。采用800nm波长飞秒激光光源和一对空间光调制器(SLMs)在双4f光学布置中开发了一种新的光学装置,以定制激光光场,实现高质量和均匀的光束,以实现衍射控象法程序(即从高斯光束生成准直窄环形光束),并校正0。95NA物镜的球差。实验包括使用0。75NA的非平面透镜聚焦光束以确认纵向场的存在,并使用0。95NA的透镜来了解聚焦纵向场的特征。为了了解纵向场对激光材料加工的影响,比较了一些偏振状态、光束强度分布和波前烧蚀剖面。给...
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