不同气压环境对飞秒激光在铬膜表面诱导周期性条纹结构的影响

摘要

实验研究了蓝色飞秒激光(1kHz,50fs,400nm)在105 Pa(标准气压)和10-3 Pa两种不同气压环境下,在单晶硅衬底的金属铬膜表面形成亚波长(~250nm)一维周期性条纹结构的情况,分析比较了入射激光能流、样品扫描速度、样品薄膜厚度等参数对表面条纹结构的影响.结果表明,10-3 Pa的真空环境可以有效改善铬膜表面亚波长条纹结构的形成质量;随着铬膜厚度的减小(100~25nm),表面条纹质量逐渐提高,但当铬膜太薄(≤25nm)时材料表面易出现烧蚀不均匀现象;另外,随着飞秒激光能流密度的降低或扫描速度的增大,条纹结构的空间周期将会减小,此时条纹之间的沟槽内逐渐出现纳米线分布.