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皮秒激光-化学复合法制备高效减反射晶硅表面微结构研究被引量：18: 2015年; 基于皮秒激光的“冷加工”特点,进行了用皮秒激光辐照结合快速化学腐蚀（Na OH溶液：质量分数为4%,不大于3 min,80℃水浴）调控工艺制备高效减反射晶硅表面微结构的研究,在400-1000 nm波长的宽光谱范围内,获得了微-纳双结构微孔阵列和圆顶锥形周期性阵列两种减反射表面,前者的平均反射率低于5%,后者的平均反射率低于10%。制备过程中工艺可控性强,无需掩膜和真空环境。研究了激光工艺参数和化学腐蚀参数的不同调控匹配在微结构单元形成中的作用机制,分析了所制备表面微结构的减反射机理,为太阳能电池和其他半导体器件中硅基减反射表面微结构的低成本激光可控制造提供了重要的指导。; 吕晓占季凌飞吴燕林真源闫胤洲; 关键词：激光技术皮秒激光

皮秒激光工程应用研究现状与发展分析被引量：29: 2014年; 皮秒激光作为一种新型的能量源,具有皮秒级(?10 ps=10–11s)超短脉宽、重复频率可调范围宽和高脉冲能量等特点,有望实现包括硬脆性难加工材料在内的高精与高效兼顾的材料加工效果,在材料精细与微纳加工领域已逐步显露头角。介绍了皮秒激光与材料相互作用的基本特点和区别于其他类型激光加工的优势,总结综述近年来国内外皮秒激光在材料切割、选择性去除、深微孔加工和型面加工等几个面向工程实际应用研究的最新进展,对皮秒激光在工业领域未来应用中所面临的问题和发展方向进行分析与预测。皮秒激光的工程应用作为新型激光智能化制造手段之一将在高精高效机械制造领域具有广阔的应用前景。; 季凌飞凌晨李秋瑞吴燕闫胤洲鲍勇蒋毅坚; 关键词：皮秒激光工程应用

牙科氧化锆(Y-TZP)陶瓷疏水性表面皮秒激光制备研究: 研究了皮秒激光快速制备牙科氧化锆(Y-TZP)陶瓷疏水性功能表面技术,在Y-TZP陶瓷表面微制造出整齐的周期性微槽阵列,包括直槽阵列和柱状阵列,使Y-TZP陶瓷表面浸润性由本征亲水性(70°)向疏水性转变,且符合Cass...; 李健季凌飞王思聪王文豪蒋毅坚; 关键词：皮秒激光 Y-TZP陶瓷疏水性; 文献传递

皮秒脉冲超快激光调控SiC发光性质研究: 第三代半导体SiC具有宽禁带性质(2.40~3.26 eV),可作为短波长发光材料应用于照明器件,然而SiC的间接带隙严重制约了SiC的发光性能,在室温下SiC的发光偏离近带边发射,并且发光效率受到了限制。针对这一特点,...; 王思聪季凌飞李琳吴燕蒋毅坚; 关键词：皮秒激光 SIC 发光激光等离子体; 文献传递

金属正畸托槽皮秒激光清洗实验及其机理研究被引量：9: 2014年; 正畸托槽广泛应用于牙齿正畸临床治疗中。但由于诸多因素,粘结后的托槽时常会发生脱落现象,需要回收清洗,重新粘结。采用皮秒激光(波长为532nm和1064nm;脉宽小于20ps)对Mini Sprint?金属正畸托槽进行了激光清洗研究,有效地解决了常规激光清洗中因入射光边缘衍射效应而导致柱状固位结构周缘粘结剂残留的问题,实现托槽的完全清洗。确认高频断续超短脉宽的脉冲作用在材料中形成的热弹性波以力学振动传播扩散的方式是实现皮秒激光完全清洗的主要机制,该机制不同于常规激光清洗的热蒸发机制。发现不同波长皮秒激光清洗后的托槽固位结构单元顶端的表面形貌存在差异,因托槽制作工艺引入的表面本征缺陷在较短波长532nm皮秒激光的辐照下,因表面等离子振荡效应的激发,而导致局域电磁场能量增强,形成有利于托槽粘结的微坑结构。; 凌晨季凌飞吴燕李秋瑞鲍勇蒋毅坚杨凯; 关键词：激光技术激光清洗皮秒激光

光纤引导皮秒激光Al_2O_3陶瓷精细刻线研究: 2013年; 作为一项基础研究,提出了一种在陶瓷表面加工凹槽的新方法,利用光纤引导激光在陶瓷表面实现加工,并基于有限元分析法,对光通过光纤的电场强度进行了模拟,从实验和模拟两方面证明了光纤对激光具有光强增强效果,及其对光束的引导作用,能达到材料表面微结构的加工效果。与未用光纤引导激光加工的陶瓷表面做对比,光纤对光强的增强效应使得在具有高熔点、高硬脆物理特性的陶瓷表面产生刻蚀成为可能,小于聚焦光束直径(50μm)的增强区域尺寸保证了加工精度的提高。; 李健季凌飞吴燕凌晨蒋毅坚; 关键词：皮秒激光光纤陶瓷

Al掺杂4H-SiC第一性原理计算及二次离子质谱分析被引量：2: 2020年; 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,使用CASTEP软件建立了4H-SiC重掺杂模型,对通过激光辐照固态Al膜制备的p型重掺杂4H-SiC薄膜的晶体结构和电子结构进行了计算分析,研究获得不同浓度Al掺杂4H-SiC的能带结构和态密度.结果表明,随着Al原子掺杂浓度的增大,辐照样品禁带宽度随之减小,费米能级进入价带,体现出p型半导体的特征.结合二次离子质谱测试分析,得到Al掺杂浓度随辐照层深度的变化规律,Al掺杂浓度在30 nm范围内较为均匀,约为1×10^20cm^-3.证明KrF准分子激光可以实现4H-SiC之Al原子重掺杂,随着深度的增加,激光能量密度逐渐降低,4H-SiC内Al原子掺杂浓度相应降低.验证了激光辐照Al膜掺杂所制备4H-SiC样品的p型半导体特征,得到了Al掺杂浓度随激光辐照深度的变化规律.; 胡莉婷季凌飞孙正阳林真源; 关键词：激光辐照 4H-SIC AL掺杂第一性原理计算

陶瓷齿轮皮秒激光高精加工研究被引量：5: 2020年; 从解决陶瓷齿轮加工困难的实际应用需求出发,系统研究1064 nm皮秒激光的输出功率、扫描速度、扫描次数、扫描线间距等工艺参数对陶瓷切削深度、宽度和表面粗糙度的影响;结合齿轮结构的几何特征,采用将柱状工件的曲面加工转换成平面加工的方法,完成了不同齿形(直齿、斜齿)陶瓷齿轮的激光直接高精制造,齿面平均粗糙度Ra≤2μm,加工效率高,可适用于不同材质齿轮类复杂构型零件的加工。; 季凌飞燕天阳姜锐张洪龙王文豪; 关键词：激光光学陶瓷齿轮

光纤引导皮秒激光Al2O3陶瓷精细刻线研究: 作为一项基础研究,提出了一种在陶瓷表面加工凹槽的新方法,利用光纤引导激光在陶瓷表面实现加工,并基于有限元分析法（FDTD）,利用CST软件对光通过光纤的电场强度进行了模拟,从实验和模拟两方面证明了光纤对激光具有光强增强效...; 李健季凌飞吴燕凌晨蒋毅坚; 关键词：皮秒激光光纤陶瓷; 文献传递

Ionization behavior and dynamics of picosecond laser filamentation in sapphire被引量：5: 2019年; Currently,laser-induced structural modifications in optical materials have been an active field of research.In this paper,we reported structural modifications in the bulk of sapphire due to picosecond(ps)laser filamentation and analyzed the ionization dynamics of the filamentation.Numerical simulations uncovered that the high-intensity ps laser pulses generate plasma through multi-photon and avalanche ionizations that leads to the creation of two distinct types of structural changes in the material.The experimental bulk modifications consist of a void like structures surrounded by cracks which are followed by a submicrometer filamentary track.By increasing laser energy,the length of the damage and filamentary track appeared to increase.In addition,the transverse diameter of the damage zone increased due to the electron plasma produced by avalanche ionizations,but no increase in the filamentary zone diameter was observed with increasing laser energy.; AminaLingfei JiTianyang YanRui Ma; 关键词：STRUCTURAL SAPPHIRE PICOSECOND FILAMENTATION IONIZATION DYNAMICS

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国家自然科学基金(51275011)

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