我开发了一种新的飞秒激光等离子体光刻技术来处理石墨烯

10日，记者从中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获悉，该研究所和其他单位的研究人员已经开发出一种新的飞秒激光等离子体光刻技术(FPL)。利用这一技术，研究人员实现了在厚度为100纳米的硅基氧化石墨烯薄膜表面快速制备高质量的微纳周期结构。相关结果发表在《光:科学与应用》上。

自石墨烯发现以来，二维材料逐渐进入人们的视野，成为材料领域的研究热点。自组装、电子束刻蚀和极紫外光刻等技术可用于在石墨烯上制备微纳结构，进而调控其带隙、吸收、载流子迁移率等性能。然而，这些技术存在耗时长、成本高和缺乏通用性的问题。因此，如何降低成本，高效制备微纳结构石墨烯是目前需要解决的重要问题。

飞秒激光加工技术以其超高峰值功率和超短脉冲宽度的独特优势，被广泛应用于各种材料的超细微纳加工。然而，以激光直写为例，虽然其精度很高，但在超细微纳制备中其效率仍需提高。同时，保证加工精度和加工效率是该技术要解决的主要问题之一。“如何用灵活简单的加工方法解决加工精度和加工效率的问题，是扩大飞秒激光实用性的关键。”中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员杨建军说。

研究首次证明，FPL技术可以在二维薄膜材料上实现大面积、高质量亚微米周期结构的快速制备。由于飞秒激光的非线性光学特性，FPL加工不容易受到表面缺陷、杂质等因素的影响，加工衬底也不容易受到材料类型的限制。加工后的材料显示出优异的机械性能，可以通过传统的湿法转移方法完全转移。这为相关材料周期性微纳结构的柔性制备奠定了基础。

资料来源:科学日报

责任编辑:杨洁