[發明專利]樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法

有效

• 申請號: 201310498635.4
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103537794A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 賈曉潔;劉超;艾斌;鄧幼俊;沈輝
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/066
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

1.一種樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于包括以下步驟：

1）提供一種多點激光掩膜，該激光掩膜具有a(h)×n個半徑r為10～25μm的掩膜孔，配合單位速度為d的y軸一維精密平移臺一同使用；

其中，a為列數，h為列間距，表示一次性形成a列間距為h的花樣，h≥4r，a根據掩膜大小及激光光斑大小任意調整；n為行數，表示最終形成n點花樣，n可取2，3，4，5或6；

2）設計掩膜的重疊率與大小，配合微平移的速度與激光脈沖頻率，使脈沖每次平移的距離都小于側向生長距離，達到超級橫向生長，在薄膜樣品中形成面積較大的晶島。

2.根據權利要求1所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：當a=1，n=5時；掩膜孔圓心位置位于：第一行(x=0,y=0)，第二行(x=-r,y=d)，第三行(x=-2r,y=2d)，第四行(x=-r,y=3d-r)，第五行(x=-r,y=4d+r)。

3.根據權利要求1所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：當a>1時，h≥4r，掩膜孔圓心位置位于：第一行(x=(a-1)h,y=0)，第二行(x=(a-1)h-r,y=d)，第三行(x=(a-1)h-2r,y=2d)，第四行(x=(a-1)h-r,y=3d-r)，第五行(x=(a-1)h-r,y=4d+r)；

以上是使用與點重疊率為50%的掩膜設計，若重疊率為m，則將上述r替換為(1-m)r，其中m<1。

4.根據權利要求3所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：當a=5，n=5，d=80μm，r=10μm時，該方法包括以下步驟：

a）激光器輸出第1個激光脈沖過后，激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣與掩膜形狀完全相同；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

b）激光器輸出第2個激光脈沖過后，以第五行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第五行與第1個激光脈沖打下的第四行相靠近，并保持在同一水平線上，新點在舊點的左邊；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

c）激光器輸出第3個激光脈沖過后，以第五行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第五行與第2個激光脈沖打下的第四行相靠近，并保持在同一水平線上，新點在舊點的左邊；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

d）激光器輸出第4個激光脈沖過后，以第五行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第五行與第3個激光脈沖打下的第四行相靠近，并保持在同一直線上，新點在舊點的下邊；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

e）激光器輸出第5個激光脈沖過后，以第五行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第五行與第4個激光脈沖打下的第四行相靠近，并保持在同一直線上，新點在舊點的上邊；至此，以形成一個完整的五點圖樣；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

f）以此類推，形成五點陣列；

g）N次激光脈沖過后，在樣品上留下了五點花樣陣列。

5.根據權利要求1所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：當a=1，n=4時；掩膜孔圓心位置位于：第一行(x=0,y=0)，第二行(x=-r,y=d)，第三行(x=-r,y=2d)，第四行(x=0,y=3d-r)。

6.根據權利要求1所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：當a>1時，h≥4r，掩膜孔圓心位置位于：第一行(x=(a-1)h,y=0)，第二行(x=(a-1)h-r,y=d)，第三行(x=(a-1)h-r,y=2d)，第四行(x=(a-1)h,y=3d-r)；

以上是使用與點重疊率為50%的掩膜設計，若重疊率為m，則將上述r替換為(1-m)r，其中m<1。

7.根據權利要求6所述的樣品做一維精密平動實現二維激光SLS晶化的方法，其特征在于：

當a=5，n=4，d=80μm，r=10μm時，該方法包括以下步驟：

a）激光器輸出第1個激光脈沖過后，激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣與掩膜形狀完全相同；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

b）激光器輸出第2個激光脈沖過后，以第四行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第四行與第1個激光脈沖打下的第三行相靠近，并保持在同一水平線上，新點在舊點的左邊；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

c）激光器輸出第3個激光脈沖過后，以第四行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第四行與第2個激光脈沖打下的第三行相靠近，并保持在同一直線上，新點在舊點的上邊；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

d）激光器輸出第4個激光脈沖過后，以第四行為例：激光透過激光掩膜打在待晶化樣品上的圖樣所形成的光斑的第四行與第3個激光脈沖打下的第三行相靠近，并保持在同一水平線上，新點在舊點的右邊；至此，以形成一個完整的四點圖樣；隨即，由于移動y軸一維精密平移臺的作用，樣品向下移動距離d；

e）以此類推，形成四點陣列。

f）N次激光脈沖過后，在樣品上留下了四點花樣陣列。