飞秒激光多光子微加工技术的研究.pdf

天津大学

硕士学位论文

飞秒激光多光子微加工技术的研究

姓名：周彬

申请学位级别：硕士

专业：光电子技术

指导教师：贾威

20090501
摘要关键词：飞秒激光双光子聚合SU8负性光刻胶掺锆有机无机杂化材料双光飞秒激光具有窄脉冲宽度和高峰值功率的特点，聚焦后在焦点处具有极高的光强，可实现多光子加工。本论文对飞秒激光多光子直写技术进行了研究，包括以下内容：1．飞秒激光SU8负性光刻胶双光子聚合工艺研究。系统研究了前烘工艺、激光功率和曝光时间、以及后烘工艺对聚合结构的影响，结果表明：前烘温度对聚合结果的影响并不明显(温度过高会发生聚合)；聚合结构的尺寸会随着激光功率的增大和曝光时问的增长而增大，增大到一定的尺度时，聚合趋于饱和；后烘焙温度控制在85℃～95℃，后烘时间控制在20min-40min可以获得比较理想的聚合结构。2．飞秒激光掺锆有机无机杂化材料双光子聚合工艺研究。系统研究了前烘工艺、激光功率和曝光时间对聚合结构的影响，结果表明：前烘焙温度在80℃～100℃可以得到较好的聚合结构；聚合结构的分辨率会随激光功率的减小和曝光时间的减少而提高，但是聚合程度降低。3．飞秒激光直写金属银微结构。系统研究了激光参数、硝酸银浓度对金属银微结构的影响，结果表明：硝酸银溶液浓度较低(质量比为16．67％)时，析出的金属银颗粒呈球状，比较分散，彼此未完全连接，并且随激光功率降低和扫描速度的提高，金属银颗粒的分散度也增加；加入染料后，金属银的颗粒变长，连接较好；硝酸银溶液为饱和溶液(质量比为70．67％)时，析出的金属银结构由微米尺寸片状物组成，并且沉积的银含量显著提高，沉积结构的连续性得到了改善；飞秒激光直写金属银结构热效应影响比较大，沉积结构尺度偏大，并且出现了金属的溅射。子银离子光还原
ABSTRACTsolution．Whenpolymerizationphotopolymerizationpolymertemperaturepolymericcontinuous．Thehi曲intensity,ithi曲．Thetimeincrease．WhenCanpost-baketwo-photoninorganic—organicgettedpre—bakeandreduces，andconcentrationnanonanoparticleswhensaturatedsolution(70．67wt％)isusedcomposedstructures，andcontentmulti-photonimportantmicrostmcture，buttheasmicrostructure20min-40min．．materialprocessed．nle3．Two—dimensionalarefilmsmult-photoncontinuousvelocityincreasedstructureseffectlaserdirectmakesThefemtosecondhaspulsewidthhighpower．Focuseddowriting．Themainofthisthesisaboutmulti—photonwriting，whichclassifiedfollowed：1．ResearchestechnologySU8negativephotoresisthavebeenprocessed．111eresultsshowthatpre-bakeisfactorforgettinggoodwillpolymerizesizesincreasecertainnumerical，thebesaturated．Good85℃-95℃and2．ResearchesZr-basedhybridwithresolution80"C-100"C．Theimprovesexposuredegreeofpolymerizationalsoreduces．silvermicrostructuresfabricatedbywritingkindcontainingionsemployingabsorptionprocesses．Theresul馏shownitratesolution16．67wt％，theroundparticlescompletelydeteriorateslowerscanningfaster．Theturnlongbetterdyeaddedtopreparedcoatingmaterials，themicrosheetsignificantly．sliverbeaerheatlarge，whichlargermetalsputtering．narrowverycontentsnottoostructurepower