清華大學科研人員綜述了超快激光微納製造技術：材料加工、表麵/界麵控製和器件製造的研究。相關(guan) 綜述以“A review of ultrafast laser micro/nano fabrication: Material processing, surface/interface controlling, and devices fabrication”為(wei) 題發表在《Nano Research》上。

超快激光加工技術以其可控的加工精度、多樣化的加工能力和廣泛的材料適應性，在微納製造以及納米技術、生物技術、能源科學和光子學等其他領域提供了廣泛的應用機會(hui) 。超快激光的加工能力和應用仍有待進一步探索。在材料加工領域，控製納米材料的原子尺度結構具有挑戰性。在超快激光表麵/界麵加工中存在著複雜的效應，因此很難根據需要對表麵/界麵的納米結構和性能進行調製。在超快激光製造微功能器件的過程中，加工能力亟待提高。在此，科研人員回顧了超快激光微納製造在材料加工、表麵/界麵控製和微功能器件製造等領域的研究進展。介紹了這些領域中幾種有用的超快激光加工方法和應用。超快激光加工技術具有多種加工效果和能力，已在從(cong) 科學到工業(ye) 的多個(ge) 領域顯示出應用價(jia) 值。

圖1超快激光微納加工綜述結構示意圖。

圖2超快激光誘導金屬納米材料的重塑。

圖3金屬納米材料的超快激光誘導燒蝕。

圖4光響應多功能結構的超快激光等離子體(ti) 納米加工。

圖5飛秒激光照射下表麵位錯層的形成。

圖6彩色打印用激光誘導咖啡環結構。

圖7超快激光誘導的強金屬-載體(ti) 相互作用。

圖8超快激光在染料溶液中誘導氣泡增強熒光。

圖9近場增強超快激光加工方法製備的光學超表麵。

圖10用多光束超快激光器製作光子晶體(ti) 和亞(ya) 波長光柵。

圖11超快激光貝塞爾光束加工製備納米間隙石墨烯超級電容器。

圖12超快激光從(cong) 碳化點誘導碳化。

圖13基於(yu) 超快激光的MoCl5輔助碳化法製備混合超級電容器。

本文綜述了超快激光微納加工技術在材料加工、表麵/界麵控製和功能器件製造等方麵的研究進展。這些研究結果展示了超快激光廣泛的材料處理能力，從(cong) 改變納米材料的內(nei) 部原子結構到操縱材料表麵/界麵的特性。通過調節超快激光加工的能量沉積，可以實現對納米材料的不同加工效果，包括重塑、燒蝕和互連。超快激光提供了一種有效的方法來控製材料表麵/界麵的性能，從(cong) 而實現表麵結構、衝(chong) 擊強化和強金屬-載體(ti) 相互作用的構建。此外，該技術還可以生產(chan) 微功能器件，包括光子晶體(ti) 器件、光學元件和電子器件。這些進展顯示了超快激光加工在科學和工業(ye) 領域的潛力。超快激光加工技術仍在快速發展，未來將在微納製造中發揮更重要的作用，並給多個(ge) 應用領域帶來變革。

論文鏈接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-024-6644-zA review of ultrafast laser micro/nano fabrication: Material processing, surface/interface controlling, and devices fabrication