[發明專利]一種微米納米復合周期結構的制備方法

無效

• 申請號: 201310303765.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103447693A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 賈鑫
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/067;G02B27/28
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種微米納米復合周期結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?

建立飛秒激光四光束干涉系統，使得所述飛秒激光四光束干涉系統產生的四束光的空間位置呈正方形排布,且最終出射后共焦和相互干涉；?

提供用以制備不同的微米納米復合周期結構的多個半導體樣品；?

針對每個半導體樣品來改變所述四束光的偏振狀態和能量后，將相應的半導體樣品放置在四束光的共焦處燒蝕，制備出相應的微米納米復合周期結構，每個微米納米復合周期結構均包括干涉強度花樣決定的微米長周期結構和飛秒激光誘導的準周期納米結構。?

2.如權利要求1所述的微米納米復合周期結構的制備方法，其特征在于，所述飛秒激光四光束干涉系統包括：?

光源（1），用于產生飛秒激光脈沖；?

電子快門（2），其開合時間決定照射的飛秒激光脈沖數；?

第一半波片（3）和第一格蘭棱鏡（4），用于調節穿過電子快門（2）的飛秒激光脈沖的能量和偏振方向；?

第一分束片（5）；用于對調節后的飛秒激光脈沖進行第一分光，分成能量相同的反射光束E、透射光束F兩束光；?

第二分束片（6），用于對入射至的反射光束E進行第二次分光，分為能量相同的反射光束A、透射光束C兩束光；?

第一全反光鏡（7）、第一匯聚透鏡（8）和第二半波片（9），用于將入射至的反射光束A反射、匯聚后照射在替代樣品（25）表面點O處；?

第一延時光路系統（10）、第二全反光鏡（11）、第三全反光鏡（12）、第二匯聚透鏡（13）和第三半波片（14），用于將入射至的透射光束C延時、全反射、匯聚后照射在替代樣品（25）表面點O處共焦；?

第三分束片（15），用于對入射至的透射光束F進行第二次分光，分為能量相同的反射光束B、透射光束D兩束光；?

第二延時光路系統（16）、第四全反光鏡（17）、第五全反光鏡（18）、第三匯聚透鏡（19）和第四半波片（20），用于將入射至的反射光束B延時、全反射、匯聚后照射在替代樣品（25）表面點O處共焦；?

第三延時光路系統（21）、第六全反光鏡（22）、第四匯聚透鏡（23）和第五波片（24），用于將入射至的透射光束D延時、反射、匯聚后照射在替代樣品?（25）表面點O處共焦。?

3.如權利要求2所述的微米納米復合周期結構的制備方法，其特征在于，建立所述飛秒激光四光束干涉系統的步驟包括：?

設置光源（1）、電子快門（2）、第一半波片（3）、第一格蘭棱鏡（4）、第一分束片（5）、第二分束片（6）、第一全反光鏡（7）、第一匯聚透鏡（8）、第二半波片（9）、第一延時光路系統（10）、第二全反光鏡（11）、第三全反光鏡（12）、第二匯聚透鏡（13）、第三半波片（14）、第三分束片（15）、第二延時光路系統（16）、第四全反光鏡（17）、第五全反光鏡（18）、第三匯聚透鏡（19）、第四半波片（20）、第三延時光路系統（21）、第六全反光鏡（22）、第四匯聚透鏡（23）、第五波片（24）；?

開啟光源（1）并控制電子快門（2）的開合時間調節飛秒激光的照射時間，即照射脈沖數；?

調節第一格蘭棱鏡（4）確定主光路的光束偏振方向，旋轉第一半波片（3）調節主光路的脈沖能量；?

調節第一全反光鏡（7）、第五全反光鏡（18）、第三全反光鏡（12）和第六全反光鏡（22），使反射光束A、反射光束B、透射光束C、反射光束D四束光呈正四邊形，且照在替代樣品（25）表面時重合于O處。?

4.如權利要求3所述的微米納米復合周期結構的制備方法，其特征在于，改變所述四束光間的偏振狀態以及能量的步驟包括：?

調節第一半波片（3）使飛秒激光脈沖能量減小至替代樣品（25）的破壞閾值以下，觀察替代樣品（25）后和頻信號以判斷四光束脈沖在時域上的重合情況；?

調節第一延時光路系統（10）、第二延時光路系統（16）和第三延時光路系統（21）使反射光束A、反射光束B、透射光束C、反射光束D四束光的飛秒脈沖同時到達替代樣品（25），即觀察到替代樣品（25）后和頻信號為最強。?

調節第二半波片（9）、第三半波片（14）、第四半波片（20）和第五波片（24），調節四束光的偏振狀態；?

在一定的偏振狀態情況下，調節電子快門（2）的開合時間以確定照射脈沖數，調節第一半波片（3）和第一格蘭棱鏡（4）的組合以確定四束光的能量大小。?