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面向下一代功率与射频器件的激光微纳加工技?/div>
中国粉体 2025/11/3 09:21:27 点击 1176 欠/div>
导读安徽大学胡伦珍教授报呉/div>

中国粉体网讯随着半导体技术的快速发展,下一代功率与射频器件对材料性能和加工精度提出了更高要求。氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)和金刚石作为宽禁带半导体材料,因其卓越的物理化学特性,成为推动功率与射频器件性能突破的关键材料。然而,这些材料的硬脆特性及复杂物理化学性质,给传统加工技术带来了巨大挑战,激光微纳加工技术为解决这些问题提供了新的途径、/p>


激光微纳加工技术是利用激光束作为加工工具,在微米乃至纳米尺度上对材料进行精确加工的技术。激光束以其高能量密度、高方向性和高单色性等特点,能够在极短的时间内将光能转化为热能、机械能或化学能,从而实现对材料的精确去除、改性或沉积。这一技术具有高精度、高效率、低损伤和非接触式加工等特点、/p>


在微纳加工过程中,通常选用脉冲宽度小于百皮秒量级的超快激光作为光源,如飞秒激光和皮秒激光,其具有以下优点:


?)由于脉冲宽度通常小于热扩散的时间,因此加工过程中带来的热影响区可以忽略不计,这通常被称为“冷加工”;

?)由于焦点处具有极高的峰值光强,因此几乎可以被用来加工所有的材料:/p>

?)在激光加工过程中,焦点位置会产生多光子吸收现象,这可以进一步提高激光微纳加工的精度、/p>


不同类型激光加工示意图


以金刚石为例,激光技术加工主要集中在几个关键领域9/p>


?(strong>激光切剱/strong>。在金刚石切割加工中,高准直度、低锥度以及高纵横比的凹槽一直是高质量切割的基本要求。与其他切割方式相比,激光切割具备无接触、高效、切缝小和热影响区小等独特优势,成为加工金刚石的理想方法、/p>

?(strong>激光抛先/strong>。激光抛光金刚石是一个基于烧蚀过程的技术,主要通过激光石墨化和随后对石墨化层的激光烧蚀来实现,与连续激光器相比,脉冲激光器在目标表面产生较小的热损伤,因此更加适合精密加工、/p>

?(strong>激光剥禺/strong>。激光剥离通过生成改质面并剥离该面实现切片,利用激光穿透晶体的特性,聚焦于特定深度处诱导改质面形成,再沿该面实现分离。该技术显著提升了加工效率与精度,为高质量金刚石切片加工提供了新的解决方案、/p>

?(strong>激光加工微通道。金刚石微通道结构因其卓越的散热性能,广泛应用于航空航天和电子器件领域。在微通道加工中,选择适当的激光脉宽是关键因素之一。飞秒激光由于其极短的脉冲持续时间和精确的热控制能力,能够加工出更为精细的微结构、/p>


2025?1?日,中国粉体网将?span style="color: rgb(192, 0, 0);">河南?郑州举办‛strong>2025半导体行业用金刚石材料技术大伙/span>”。届时,我们将邀请到安徽大学胡伦珍教掇/strong>出席本次大会并作题为〉strong>面向下一代功率与射频器件的激光微纳加工技?/strong>》的报告、/p>



个人简今/strong>


胡伦珍,安徽大学教授,安徽大学电子信息专业行业导师,安徽柏逸激光科技有限责任公司新产品研发项目负责人,研究方向超快激光微纳加工,先后参与5项国家自然科学基金以及科技部和军工项目,主持横向课?项,发表SCI论文40余篇,作为主要起草人参与编写行业标准和国家标准各1项,授权专利10余项、/p>


参考来源:

张晓宇等:面向金刚石材料高质量激光加工方法和研究进展

张怀智:透明硬脆材料内部激光光场调控及微纳加工应用

光电资讯


(中国粉体网编辑整理/石语(/p>

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