Научная статья на тему 'Структурирование оптических прозрачных сред импульсами пикосекундного лазера'

Структурирование оптических прозрачных сред импульсами пикосекундного лазера Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
199
50
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛАЗЕРНАЯ АБЛЯЦИЯ / ПИКОСЕКУНДНЫЕ ИМПУЛЬСЫ / ФАЗОВАЯ МАСКА / КРЕМНИЙ / КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО / LASER ABLATION / PICOSECOND PULSES / PHASE MASK / SILICON / QUARTZ GLASS

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Завьялова Марина Андреевна, Мерещук Анастасия Владимировна

Разработана технология структурирования поверхности оптических прозрачных сред ультрафиолетовыми (УФ) импульсами пикосекундного лазера. Создан экспериментальный стенд для отработки метода лазерной абляции кремния УФ пикосекундным лазерным излучением. Экспериментальным путем выявлены оптимальные параметры для получения качественных микроструктур на поверхности кремния. Исходя из геометрических параметров полученных структур найдена скорость абляции. Для получения отверстий цилиндрической формы в кварцевом стекле был рассчитан и экспериментально апробирован дифракционно-рефракционный объектив (РД-объектив), состоящий из фазовой маски и микрообъектива LMU 15X UVB, Thorlabs. Также были сформированы отверстия с плоским дном в кварцевом стекле с использованием двухслойных структур. Проведена трехмерная микрообработка кремния. Полученные структуры исследовались с помощью интерференционного микроскопа-нанопрофилометра МНП-1 и микроскопа атомных сил NT-MDT Integra Prima HD.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Завьялова Марина Андреевна, Мерещук Анастасия Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STRUCTURING OF OPTICAL TRANSPARENT MEDIUMS BY PULSES OF PICOSECOND LASER

The technology for structuring the optical transparent mediums surface by ultraviolet (UV) pulses of the picosecond laser is described. The experimental stand for the realization of the method of silicon laser ablation by UV picosecond laser radiation is created. Optimal parameters for obtaining the qualitative microstructures on the silicon surface have been determined experimentally. The 47 ablation velocity is found from the geometric parameters of obtained structures. To obtain the cylindrical holes in quartz glass, a diffraction-refractive lens (RD-lens) consisting of a phase mask and micro-lens LMU-15X-UVB, Thorlabs is calculated and tested experimentally. RD-lens was included in the experimental stand. Using two-layer structures, the holes with a flat bottom in quartz glass were formed. Three-dimensional microprocessing of silicon was carried out. Obtained structures were studied using the interference microscope-nanoprofilometer MNP-32 and the atomic force microscope NT-MDT Integra Prima HD.

Текст научной работы на тему «Структурирование оптических прозрачных сред импульсами пикосекундного лазера»

УДК 535

СТРУКТУРИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД ИМПУЛЬСАМИ ПИКОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРА

Марина Андреевна Завьялова

Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, 630058, Россия, г. Новосибирск, ул. Русская, 41, научный сотрудник, тел. (383)306-58-66, e-mail: mzav@tdisie.nsc.ru

Анастасия Владимировна Мерещук

Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, 630058, Россия, г. Новосибирск, ул. Русская, 41, техник, тел. (383)306-58-66; Новосибирский государственный технический университет, 630073, Россия, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, магистрант, е-mail: mereshuk94@rambler.ru

Разработана технология структурирования поверхности оптических прозрачных сред ультрафиолетовыми (УФ) импульсами пикосекундного лазера. Создан экспериментальный стенд для отработки метода лазерной абляции кремния УФ пикосекундным лазерным излучением. Экспериментальным путем выявлены оптимальные параметры для получения качественных микроструктур на поверхности кремния. Исходя из геометрических параметров полученных структур найдена скорость абляции. Для получения отверстий цилиндрической формы в кварцевом стекле был рассчитан и экспериментально апробирован дифракционно-рефракционный объектив (РД-объектив), состоящий из фазовой маски и микрообъектива LMU - 15X - UVB, Thorlabs. Также были сформированы отверстия с плоским дном в кварцевом стекле с использованием двухслойных структур. Проведена трехмерная микрообработка кремния. Полученные структуры исследовались с помощью интерференционного микроскопа-нанопрофилометра МНП-1 и микроскопа атомных сил NT-MDT Integra Prima HD.

Ключевые слова: лазерная абляция, пикосекундные импульсы, фазовая маска, кремний, кварцевое стекло.

STRUCTURING OF OPTICAL TRANSPARENT MEDIUMS BY PULSES OF PICOSECOND LASER

Marina A. Zavyalova

Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 41, Russkaya St., Novosibirsk, 630058, Russia, Researcher, phone: (383)306-58-66, e-mail: mzav@tdisie.nsc.ru

Anastasiya V. Mereshchuk

Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 41, Russkaya St., Novosibirsk, 630058, Russia, Technician, phone: (383)306-58-66; Novosibirsk State Technical University, 20, Prospect K. Marx St., Novosibirsk, 630073, Russia, Graduate, e-mail: mereshuk94@rambler.ru

The technology for structuring the optical transparent mediums surface by ultraviolet (UV) pulses of the picosecond laser is described. The experimental stand for the realization of the method of silicon laser ablation by UV picosecond laser radiation is created. Optimal parameters for obtaining the qualitative microstructures on the silicon surface have been determined experimentally. The ablation velocity is found from the geometric parameters of obtained structures. To obtain the cy-

lindrical holes in quartz glass, a diffraction-refractive lens (RD-lens) consisting of a phase mask and micro-lens LMU-15X-UVB, Thorlabs is calculated and tested experimentally. RD-lens was included in the experimental stand. Using two-layer structures, the holes with a flat bottom in quartz glass were formed. Three-dimensional microprocessing of silicon was carried out. Obtained structures were studied using the interference microscope-nanoprofilometer MNP-32 and the atomic force microscope NT-MDT Integra Prima HD.

Key words: laser ablation, picosecond pulses, phase mask, silicon, quartz glass.

Введение

Одним из прецизионных и высокоэффективных методов обработки поверхности самых разнообразных материалов (диэлектриков, полупроводников, металлов) является метод лазерной абляции с использованием импульсов ультракороткой длительности (УКИ) [1-5]. Технологии лазерной обработки ультракороткими импульсами полупроводников и диэлектриков, в частности кремния и кварцевого стекла, представляет особый интерес для различных приложений нано- и микроэлектроники, микрофлюидики, дифракционной оптики. Качество обработки поверхности материала определяется интенсивностью и длиной волны лазерного излучения, а также длительностью импульса. В настоящее время коммерчески доступные лазеры для нано- и микрообработки материалов генерируют импульсы фемто-, пико- и наносекундной длительности; типичные длины волн варьируются от УФ до ближнего ИК [6, 7].

В случае УКИ фемтосекундная длительность импульса меньше, чем характерное время термализации материала. Поэтому лазерная обработка материала может быть выполнена с очень небольшим количеством термических эффектов. Другим преимуществом такой обработки является отсутствие экранирования плазмой, поскольку воздействие фемтосекундных импульсов прекращается до того, как материал будет унесен с поверхности образца. Так как потери теплопроводности в материале минимальны и не происходит экранирования плазмы, порог абляции для полупроводников является самым низким. Поэтому материал может быть испарен с предельной точностью. По мере увеличения энергии импульса процессы термической абляции становятся доминирующими даже при фемтосекундных импульсах [6, 8, 9].

Технология обработки материала с помощью наносекундных импульсов наиболее широко распространена и хорошо изучена. Однако при резке и сверлении получаются недостаточно гладкие края, а на структурах остаются капли расплавленного материала [6].

Лазерная абляция пикосекундными импульсами является компромиссом между фемто- и наносекундными импульсами. Порог абляции несколько выше, чем для фемтосекундных импульсов, главным образом из-за потерь теплопроводности и плазменного экранирования. Но при этом в некоторых случаях качество обработки поверхности материала с помощью пикосекундных импульсов может быть даже выше, так как, например, скачки давления, вызванные

фемтосекундным лазером, могут привести к механическому повреждению материала и дефектам решетки в кремнии [6].

Так как механизмы получения качественных структур на поверхности оптических прозрачных сред с помощью лазерной абляции до сих пор остаются темой дискуссий ввиду сложности картины взаимодействия интенсивных УКИ с поверхностью материала, актуальной является задача определения диапазона параметров обработки (плотности мощности лазерного излучения, длительности воздействия и др.), в результате которых получаются микро- и наноструктуры с качественным профилем [8, 10].

Целью данной работы является разработка технологии структурирования поверхности оптических прозрачных сред ультрафиолетовыми импульсами пи-косекундного лазера.

Для получения микроструктур на поверхности кремния с помощью лазерной абляции пикосекундными УФ импульсами был разработан и собран экспериментальный стенд, представленный на рис. 1.

Микрообработка кремния

2

1

7

А!А б

ж

Рис. 1. Лабораторный стенд для разработки технологии прямой записи профиля на поверхности кремния с помощью абляции пикосекундными УФ импульсами

В его состав входит твердотельный лазер с диодной накачкой БЦЕТТО-ОЕМ У3.4 1, который генерирует последовательность импульсов длительностью 10 пс. Данный лазер имеет достаточно высокую мощность импульсного излучения (средняя мощность 10 - 15 Вт, частота импульсов 50 кГц - 8 МГц и энергия импульса до 200 мкДж) на трех длинах волн (X = 355; 532; 1064 нм). Лазерное излучение проходит систему зеркал 2 и, попав на стеклянную пластинку 3, частично отражается на экран 4. Пройденное излучение с помощью линзы 6 (/ = 125 мм) фокусируется на кремниевую заготовку 7 в пятно диаметром 40 мкм. Отраженное излучение от заготовки направляется стеклянной пластиной 3 на экран 5. С помощью экранов определялась плоскость наилучшей фокусировки лазерного пучка после линзы 6. В случае, если поверхность заготовки находилась в этой плоскости, размеры пятен на экранах 4 и 5 совпадали. Кремниевая заготовка перемещалась с помощью трехкоординатного столика /ББ 33.200.1.2, РИугои.

На рис. 2 представлены микроструктуры, полученные с помощью лазерной абляции пикосекундными УФ импульсами при плотностях мощности: 0,22-1010 Вт/см2, 0,27-1010 Вт/см2, 0,34-1010 Вт/см2. Наибольший интерес представляют кратеры, полученные при воздействии на материал одного импульса лазерного излучения, поскольку по геометрическим параметрам данных кратеров возможно нахождение скорости абляции, которая в дальнейшем позволит управлять глубиной структур. Шероховатость дна микроструктур примерно равна шероховатости поверхности заготовки (Яа = 0,5 нм). Изображения микроструктур получены с помощью интерференционного микроскопа-нанопрофилометра МНП-1 (КТИ НП СО РАН).

Рис. 2. Двухмерные изображения микроструктур размером 232 х 232 мкм,

которые были получены на кремнии с помощью лазерной абляции пикосекундными УФ импульсами при следующих плотностях мощности: а) 0,22-1010 Вт/см2, б) 0,27-1010 Вт/см2, в) 0,34-1010 Вт/см2

Структуры с наилучшим качеством получились при плотности мощности 0,27-1010 Вт/см2, 3Б изображение которых представлено на рис. 3.

(О КГЬОЗЗ мкм)

Рис. 3. Трехмерное изображение структур и их сечение (сверху), полученное с помощью микроскопа-нанопрофилометра МНП-1.

Кратеры синтезированы с помощью лазерной абляции

пикосекундными УФ импульсами при плотности мощности

10 2

0,27 -10 Вт/см . Размеры кратеров: диаметр - 36,7 мкм, высота - 6,9 нм

В ходе исследований получены систематические экспериментальные данные по лазерной абляции кремния, результаты которых сведены в таблицы. Погрешность определялась по двадцати измеренным кратерам. По геометрическим параметрам кратеров найдена скорость абляции.

Таблица результатов лазерной абляции кремния

Плотность мощности, Вт/см2 Глубина кратера, нм Диаметр кратера, мкм Скорость абляции, нм/импульс

0,221010 3,63 ± 0,63 29,54 ± 1,95 3,63 ± 0,63

0,27-1010 6,85 ± 0,62 36,79 ± 1,63 6,85 ± 0,62

0,341010 7,2 ± 0,2 41,8 ± 2,73 7,2 ± 0,2

Формирование цилиндрических отверстий в кварцевом стекле с использованием средств дифракционной оптики

При обработке поверхности материала сфокусированным лазерным пучком гауссовое распределение интенсивности приводит к сосуществованию процессов плавления и испарения с преобладанием испарения в центре и значительной зоной расплава на периферии. Дальнейшее повышение средней мощности излучения и увеличения энергии в импульсе для смещения процесса в сторону испарения приводит к менее стабильному качеству, особенно для глубоких структур [11]. Формируя равномерное распределение интенсивности по всей площади сфокусированного пучка, возможно создание микроструктур с профилем, близким к цилиндрическому. Это особенно актуально при синтезе биочипов для нужд микрофлюидики для формирования ламинарных потоков жидкости [12]. Поэтому актуальной является разработка технологии гомогенизации гауссова пучка для современных технологических задач высокоскоростной обработки материалов.

Для формирования равномерного распределения интенсивности по всей площади сфокусированного пучка можно использовать доступные на рынке фирменные объективы Focal-nShape (AdlOptica, Germany) [13]. Однако они имеют достаточно высокую коммерческую стоимость. Поэтому в данной работе рассчитан и экспериментально апробирован более дешевый дифракционно-рефракционный (РД) объектив (рис. 4), в состав которого входит фазовая маска и микрообъектив LMU-15X-UVB, Thorlabs.

микрообъектив

Рис. 4. Дифракционно-рефракционный объектив, состоящий из фазовой маски и микрообъектива

Фазовая маска представляет собой подложку из кварцевого оптического стекла марки КУ-1 (ГОСТ 15130-86), на которой вытравлена круговая ступенька высотой 374 нм. При отношении радиуса круговой ступеньки Я1 к световому диаметру микрообъектива равному 0,8, в фокальной плоскости РД-объектива наблюдается равномерное распределение интенсивности (рис. 5, а, б). Для сравнения приведено распределение интенсивности в фокусе обычного микрообъектива при освещении гауссовой волной (рис. 5, в, г).

Рис. 5. Распределение интенсивности лазерного излучения в фокусе дифракционно-рефракционного объектива (а, б) и обычного микрообъектива (в, г)

РД-объектив использовался в экспериментальном стенде (рис. 6) для структурирования оптических прозрачных материалов с помощью лазерной абляции пикосекундными УФ импульсами. Излучение лазера DUETTO-ОЕМ V3.4 1 расширялось с помощью коллиматора 2 и проходило через систему зеркал 3, 4. Далее оно расщеплялось светоделительной пластиной 5. Часть излучения проходила через фазовую маску 6 и фокусировалась с помощью микрообъектива 7 LMU-15X-UVB, Thorlabs на поверхность заготовки, которая находилась в специальном держателе 8. Держатель с заготовкой перемещался с помощью трехкоординатного столика 9 ZSS 33.200.1.2, Phytron. Положение фокальной плоскости контролировалось с помощью датчика Шека-Гартмана 10 WFS150-7AR, Thorlabs.

Эксперименты по формированию структур в кварцевом стекле проводились с использованием одного или нескольких импульсов. При многоимпульсной обработке кварцевого стекла были получены отверстия по форме, близкой к цилиндрической. На рис. 7, а представлена профилограмма кратера при облучении поверхности кварцевого стекла с помощью микрообъектива без фазовой маски, а на рис. 7, б - при многоимпульсной обработке с использованием РД объектива.

Рис. 6. Экспериментальный стенд для обработки технологии получения цилиндрических микроотверстий в оптических прозрачных материалах

1Р:НегдЫ Сгор ргоШе. Рптагу ргоЛ'/е

V 7

V

0,5 1.0 1.5 2,0

№:Не'щЫ ргоШе. Рптагу ргоШе

Л

\

\ /""ч

2 3 4 5 6

а)

б)

Рис. 7. Профилограммы АСМ-изображений, полученных при сканировании кратеров:

а) для случая облучения поверхности одиночным пикосекундным УФ импульсом без использования фазовой маски; б) для случая облучения поверхности 10 пико-секундными УФ импульсами с использованием фазовой маски (шероховатость дна кратера 50 нм). Плотность мощности: 3,2 • 10 Вт/см2

Профилограммы кратеров были получены в программе Image Analysis по изображениям кратеров на атомно-силовом микроскопе (АСМ) NT-MDT Integra Prima HD. Оптимальная плотность мощности для поверхностной обработки кварцевого оптического стекла была найдена в [5].

Формирование отверстий с плоским дном в кварцевом стекле с использованием многослойных структур

Одним из способов формирования отверстий с плоским дном является испарение диэлектрических покрытий на полированном кварцевом стекле. Расчетная пороговая плотность мощности для кварцевого стекла на несколько порядков выше таковой для ряда оптических прозрачных диэлектриков. Поэтому возможно испарение только диэлектрического покрытия без существенного теплового влияния на кварцевое стекло. Варьируя толщины диэлектрических покрытий и используя несколько слоев, можно разработать технологию формирования сверхточных дифракционных структур с повышенной дифракционной эффективностью, а также расходных элементов биочипов для целей микро-флюидики [14, 15].

В ходе экспериментальных исследований использовалось полированное кварцевое стекло с напыленным слоем диэлектрика MgF2 толщиной 0,5 мкм,

9 2

который удалялся при плотности мощности 3 109 Вт/см2. В результате были сформированы структуры с плоским дном. Пример профилограммы такого микроотверстия, полученной на АСМ-микроскопе, представлен на рис. 8.

lF:Height profile. Primary profile

/

\ /

/ /

\ V \ \ /

\ !

\ \

\

\-/

Рис. 8. Профилограмма микроотверстия в двухслойной структуре М£р2 - кварцевое стекло. Шероховатость дна - 5 нм

Комбинация методов синтеза цилиндрических микроотверстий с плоским дном в оптических прозрачных средах: с использованием средств дифракционной оптики и многослойных структур

Для проведения экспериментальных исследований были изготовлены подложки из кварцевого оптического стекла марки КУ-1 (ГОСТ 15130-86). На подложки был нанесен слой пленки М£Б2 толщиной 0,25 мкм. С учетом скорости абляции MgF2, установленной в ходе экспериментальных исследований, поверхность облучалась количеством импульсов, достаточным для испарения слоя толщиной 0,25 мкм. Для фазовой модуляции гауссова пучка использовался РД объектив. Экспериментальная установка так же описана выше и представлена на рис. 6. На рис. 9 показано АСМ-изображение кратера при облучении

9 2

пикосекундными УФ импульсами с плотностью мощности 3 10 Вт/см , количество импульсов - 10.

Рис. 9. АСМ-изображение кратера на поверхности двухслойной структуры, состоящей из кварцевого оптического стекла марки КУ-1 и пленки MgF2

Так же при многоимпульсном режиме обработки УФ импульсами пикосе-

кундной длительности были синтезированы серии «глубоких» цилиндрический

12 2

отверстий в кварцевом стекле при плотности мощности 3,2-10 Вт/см . На рис. 10 представлено изображение цилиндрического микроотверстия глубиной 33 мкм, полученное на интерференционном микроскопе-нанопрофилометре МНП-1.

С помощью атомно-силового микроскопа Nt-Mdt Integra Prima HD и мик-роскопа-нанопрофилометра МНП-1 оценивались оплавления краев кратеров, степень разбрызгивания и растрескивания материала. Из рис. 6-7 видно, что профиль отверстий близок к цилиндрическому, а вдоль кромки отверстий нет каемок плавления. Существующие сколы можно предотвратить записью структур в непрерывном режиме путем оптимизации коэффициентов перекрытия импульсов.

Рис. 10. Изображение цилиндрического отверстия в кварцевом оптическом стекле марки КУ-1, шероховатость дна - 5 мкм

Формирование многоуровневых структур в кремнии

Для демонстрации трехмерной микрообработки оптических прозрачных материалов использовалась тестовая 3Б модель пирамиды, состоящая из 5 ступенек, глубина которых задается количеством импульсов. Размер одной пирамиды - 150 х 150 мкм, размер ступеньки - 30 мкм. Удаление материала осуществлялось лазерными УФ импульсами пикосекундной длительности послойно. Изображения синтезированных на поверхности кремния многоуровневых тест-объектов представлены на рис. 11.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 11. Многоуровневые структуры, полученные на поверхности кремния методом прямого микропрофилирования с помощью абляции импульсами пикосекундной длительности

Заключение

Разработана технология структурирования поверхности оптических прозрачных сред УФ импульсами пикосекундного лазера. Для получения микроструктур на поверхности кремния создан и настроен экспериментальный стенд. С помощью лазерной абляции синтезированы кратеры глубиной

от 3 до 7 нм с хорошим качеством кромки при следующих плотностях мощ-10 2 10 2 ности 0,22-1010 Вт/см2 до 0,34-10 Вт/см , соответственно. Проведено исследование полученных структур на интерференционном микроскопе-нанопрофилометре МНП-1 (КТИ НП СО РАН). Геометрические параметры кратеров и их визуальное представление демонстрируют качественную обработку материала. Получены систематические экспериментальные данные по скорости абляции кремния УФ импульсами пикосекундной длительности.

Исследованы два метода формирования цилиндрических микроотверстий на поверхности прозрачных диэлектриков. Первый метод основан на использовании средств дифракционной оптики, которые позволяют перераспределить энергию в каустике лазерного пучка требуемым образом и тем самым сформировать отверстия, форма которых отличается от конической.

Второй метод основан на испарении тонких пленок диэлектриков на поверхности полированного кварцевого стекла. Расчетная пороговая плотность мощности для кварцевого стекла на несколько порядков выше таковой для ряда оптических прозрачных диэлектрических покрытий, поэтому возможно испарение только диэлектрического покрытия без существенного теплового влияния на кварцевое стекло.

В ПО 7ешах был рассчитан дифракционно-рефракционный объектив, состоящий из фазовой маски и микрообъектива и позволяющий получить близкое к прямоугольному распределение интенсивности в фокальном пятне. На основе РД-объектива были получены «глубокие» отверстия цилиндрической формы в пленках М£р2 и в кварцевом оптическом стекле КУ-1 (ГОСТ 15130-86) диаметром от 3 мкм до 150 мкм с глубиной от 0,25 мкм до 33 мкм при плотности

9 2 12 2

мощности 3 10 Вт/см (для пленок MgF2) и 3,2-10 Вт/см (для кварцевого стекла).

Продемонстрирована трехмерная микрообработка кремния путем прямого профилирования поверхности пикосекундным лазерным УФ лучом.

Направление дальнейших исследований - разработка и создание лазерного фотопостроителя для прямого профилирования поверхности оптически прозрачных сред.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Вейко В. П., Скворцов А. М., Ту Хуинь Конг, Петров А. А. Лазерная абляция монокристаллического кремния под действием импульсно-частотного излучения волоконного лазера // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. -2015. - Т. 15, № 3. - С. 426-434.

2. Ионин А. А., Кудряшов С. И., Селезнев Л. В., Синицын Д. В., Бункин А. Ф., Леднев

B. Н., Першин С. М. Термическое плавление и абляция кремния фемтосекундным лазерным излучением // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2013. - Т. 143, № 3. -

C.403-422.

3. Завестовская И. Н. Теоретическое моделирование процессов поверхностной обработки материалов импульсами лазерного излучения // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Москва, 2012. - С. 221.

4. Ultrafast laser processing of materials: a review / K. C. Phillips, H. H. Gandhi, E. Mazur, S. K. Sundaram // Advances in Optics and Photonics. - 2015. - Vol. 7, Issue 4. - P. 684-712.

5. Завьялова М. А. Поверхностная модификация кварцевого стекла импульсами пико-секундного лазера // Компьютерная оптика - 2016. - Т. 40, № 6. - С. 863-870.

6. Laser microvia drilling and ablation of silicon using 355 nm pico and nanosecond pulses / H. Pantsar, H. Herfurth, S. Heinemann // Proc. ICALEO 2008, Temecula. - 2008. - P. 278-287.

7. Заярный Д. А., Ионин А. А., Кудряшов С. И. Абляция поверхности алюминия и кремния ультракороткими лазерными импульсами варьируемой длительности // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2016. - Т. 103, № 11-12. - С. 846-850.

8. Ионин А. А., Кудряшов С. И., Самохин А. А. Абляция поверхности материалов под действием ультракоротких лазерных импульсов // Успехи физических наук. - 2017. - Т. 187, № 2. - С. 159-172.

9. Picosecond laser ablation for silicon micro fuel cell fabrication / G. Scotti, D. Trusheim, P. Kanninen // Journal of Micromechanics and Microengineering. - 2013. - 14 pp.

10. Fabrication of Sapphire Micro Optics by F2-Laser Ablation / M. Wiesner, J. Ihlemann // Physics Procedia. - 2011. - Vol. 12. - P. 239-244.

11. Вакс Е. Д., Миленький М. Н., Сапрыкин Л. Г. Практика прецизионной лазерной обработки. - М. : Техносфера, 2013. - 696 с.

12. Занавескин М. Л., Миронова А. А., Попов А. М. Микрофлюидика и ее перспективы в медицине // Молекулярная медицина. - 2012. - № 5. - С. 9-16.

13. Laskin A., Bae H., Laskin V., Ostrun A. Beam shaping of focused beams for microprocessing applications. Proc. ICALEO 2014. - 2014. - Anaheim, CA, USA.

14. 3D microstructuring of glass by femtosecond laser direct writing and application to biophotonic microchips / K. Sugioka, Y. Hanada, K. Midorikawa // Progress in Electromagnetics Research Letters. - 2008. - Vol. 1. - P. 181-188.

15. Rapid microfluidc biochips fabrication by femtosecond laser on glass substrate / C. L. Chang, W. J. Ju, C. L. Liou // Key Engineering Materials. - 2011. - Vol. 483. - P. 359-363.

REFERENCES

1. Veiko, V. P., Skvortsov, A. M., Tu, Huynh Cong, & Petrov, A. A. (2015). Laser ablation of monocrystalline silicon under pulsed-frequency fiber laser. Nauchno-tehnicheskii vestnik informatsionnyh tehnologii, mehaniki i optiki [Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics], 15(3), 426-434 [in Russian]. doi: 10.17586/2226-14942015-15-3-426-434.

2. Ionin, A. A., Kudryashov, S. I., Seleznev, L. V., Sinitsyn, D. V., Bunkin, A. F., Lednev, V. N., & Pershin, S. M. (2013). Thermal melting and ablation of silicon by femtosecond laser radiation. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 116(3), 347-362. doi: 10.1134/S106377611302012X.

3. Zavestovskaya, I. N. (2012). Dissertaciya na soiskanie uchenoj stepeni doktora fiziko-matematicheskih nauk: Teoreticheskoe modelirovanie processov poverhnostnoj obrabotki materialov impul'sami lazernogo izlucheniya [Theoretical modeling of processes for material surface treatment by laser radiation pulses] (pp. 221). Moscow [in Russian].

4. Phillips, K. C., Gandhi, H. H., Mazur, E., & Sundaram, S. K. (2015). Ultrafast laser processing of materials: a review. Advances in Optics and Photonics, 7(4), 684-712. doi: 10.1364/AOP.7.000684.

5. Zavyalova, М. А. (2016). Surface modification of silica glass by pulses of a picosecond laser. Komp'yuternaya optika [Computer Optics], 40(6), 863-870. [in Russian]. doi: 10.18287/24126179-2016-40-6-863-870.

6. Pantsar, H., Herfurth, H., & Heinemann, S. (2008). Laser microvia drilling and ablation of silicon using 355 nm pico and nanosecond pulses. Proceedings of ICALEO 2008, 278-287.

7. Zayarny, D. A., Ionin, A. A., & Kudryashov, S. I. (2016). Surface ablation оf aluminum and silicon by ultrashort laser pulses of variable width. Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters (Jetp Letters) [Pis'ma v Zhurnal Eksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki], 103(12), 846-850 [in Russian]. doi: 10.1134/S002136 4016120158.

8. Ionin, A. A., Kudryashov, S. I., & Samokhin, A. A. (2017). Material surface ablation produced by ultrashort laser pulses. Uspehi fizicheskih nauk [Physics-Uspekhi], 60(2), 149-160 [in Russian]. doi: 10.3367/UFNe.2016.09.037974.

9. Scotti, G., Trusheim, D., & Kanninen, P. (2013). Picosecond laser ablation for silicon micro fuel cell fabrication. Journal of Micromechanics and Microengineering, 14. doi: 10.1088/09601317/23/5/055021.

10. Wiesner, M., & Ihlemann, J. (2011). Fabrication of Sapphire Micro Optics by F2-Laser Ablation. Physics Procedia, 12, 239-244. doi: 10.1016/j.phpro.2011.03.129.

11. Vaks, E. D., Milenky, M. N., & Saprykin, L. G. (2013). Praktika precizionnoj lazernoj obrabotki [The practice of precision laser processing]. Moscow: Technosphere [in Russian].

12. Zanaveskin, M. L., Mironova, A. A., & Popov, A. M. (2012). Microfluidics and its perspectives in medicine. Molekulyarnaya meditsina [Molecular Medicine], 5, 9-16 [in Russian].

13. Laskin, A., Bae, H., Laskin, V., & Ostrun A. (2014). Beam shaping of focused beams for microprocessing applications. Proceedings of ICALEO 2014, Anaheim, CA, USA.

14. Sugioka, K., Hanada, Y., & Midorikawa, K. (2008). 3D microstructuring of glass by femtosecond laser direct writing and application to biophotonic microchips. Progress in Electromagnetics Research Letters, 1, 181-188.

15. Chang, C. L., Ju, W. J., & Liou, C. L. (2011). Rapid microfluidc biochips fabrication by femtosecond laser on glass substrate. Key Engineering Materials, 483, 359-363. doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.483.359.

© М. А. Завьялова, А. В. Мерещук, 2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.