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题名飞秒激光双光束干涉高效率地制备硅表面超亲水结构
被引量：4
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作者
李艳丽
贾鑫
曹凯强
张枫茁
陈龙
贾天卿
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机构
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室
上海电机学院文理学院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期100-107,共8页
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基金
国家自然科学基金(Nos.12074123,11804227,91950112)
上海市科学技术委员会(No.19ZR1414500)
强场激光物理国家重点实验室开放基金(中国科学院上海光学精密机械研究所)。
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文摘
利用飞秒激光双光束干涉技术,结合柱透镜线扫描技术,在30 s内制备了面积为10 mm×10 mm的微米-纳米复合结构,极大地提升了激光加工效率。飞秒激光刻蚀后的硅表面包含双光束干涉引起的长周期微米结构,以及飞秒激光诱导的纳米周期结构。微米-纳米复合结构极大地提升了表面粗糙度,在毛细效应的作用下,硅在空气中显示出超亲水性,接触角从40°降为0°。测量烧蚀前后硅表面的X射线光电子能谱,发现激光加工后硅表面的Si-OH和H_2O分子的含量分别增加22.3%和13.6%,这进一步增强了硅表面的亲水性。随着激光照射功率的增加以及扫描速度的下降,硅表面接触角逐步下降。本文研究为高效制备大面积超亲水结构提供了新方法,在热传导、生物芯片等领域具有潜在的应用价值。
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关键词
飞秒激光
双光束干涉
硅
微米-纳米复合结构
超亲水
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Keywords
Femtosecond laser
Two-beam interference
Silicon
hybrid micro/nanostructures
Superhydrophilicity
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分类号
TN244
[电子电信—物理电子学]
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