Svelare i segreti delle strutture superficiali periodiche indotte dal laser sul silicio

La periodicità delle strutture è direttamente influenzata dalla scelta della lunghezza d’onda del laser.

La qualità della struttura superficiale formata è una delle principali preoccupazioni per quanto riguarda l’uso di LIPSS.

La struttura della superficie del periodo indotta dal laser può essere adattata manipolandone i difetti, la deformazione e la periodicità attraverso una scelta appropriata delle proprietà del laser.

I vari parametri che sono influenzati dalla scelta del laser sono stati ora studiati direttamente da una collaborazione di ricerca giapponese.

Il lavoro, in collaborazione con l’Università di Osaka, l’Università di Tokai, l’Università di Kyoto e l’Agenzia giapponese per l’energia atomica (JAEA), è stato condotto dall’Assistant Professor Reina Miyagawa del Nagoya Institute of Technology, insieme al Professore associato Norimasa Ozaki dell’Università di Osaka e al Professor Masaki Hashida della Tokai University, che è anche ricercatore presso l’Università di Kyoto.

Nell’altro esperimento, i ricercatori hanno utilizzato un laser a elettroni liberi a una lunghezza d’onda inferiore all’energia del gap di banda del campione.

La deformazione e la stabilità della struttura più ampia sono state studiate utilizzando la diffrazione di raggi X ad alta energia, mentre la cristallinità e la purezza sono state studiate utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione.

Il LIPSS formato dal laser a elettroni liberi ha portato ad alcuni difetti chiaramente visibili.

È stato pubblicato il primo rapporto sulle osservazioni microscopiche e macroscopiche ad alta risoluzione della cristallinità in LIPSS utilizzando la diffrazione di raggi X ad alta energia di sincrotrone.

I risultati mostrano come LIPSS può essere adattato per applicazioni specifiche manipolandone i difetti, la deformazione e la periodicità.