مقایسه فرایند پشت نگاری لیزری در زیرلایه های شفاف شیشه و کوارتز

در این مقاله به بررسی فرایند پشت­ نگاری لیزری روی زیرلایه­ های شفاف شیشه و کوارتز پرداخته شده است. برای این منظور لیزر سوئیچ­کیو Nd:YAG بر نمونه­ استیل تابیده شده است. تابش لیزر روی استیل باعث کندگی ماده از سطح آن شده و پلاسمای ایجاد شده در زیرلایه­ های شیشه و کوارتز نفوذ می ­کند. اثر این فرایند در هر دو زیرلایه مقایسه شده است. علاوه براین، اثر تعداد پالس و شاریدگی لیزر بر مورفولوژی سطح و میزان و نوع مواد نفوذ یافته در زیرلایه­ ها بررسی شده است. نتایج نشان می ­دهد که با این فرایند می ­توان میکروکانال­ هایی با قابلیت کنترل ابعاد (پهنا و عمق) با تغییر شرایط تابش ­دهی در زیرلایه ایجاد کرد. حضور نانوذرات فلزی روی زیرلایه­­ ها (یون­ های Fe و Cr کوارتز و یون Fe در زیرلایه­ شیشه) نتیجه مهم این پدیده است که می­ تواند روی کاربرد میکروکانال­ ها تاثیرگذار باشد. شرایط تابش­ دهی از جمله تعداد پالس، شاریدگی و نرخ تکرار و نیز نوع زیرلایه از عوامل موثر بر کیفیت کانال­ ها و میزان و نوع مواد نفوذ یافته به زیرلایه هستند. پهنای کانال ­های ایجاد شده در کوارتز بیش ­تر از پهنای کانال­ های شیشه بوده و هم ­چنین میزان و نوع ذرات موجود روی زیرلایه کوارتز از نمونه شیشه بیش ­تر است. میزان و نوع یون ­های نفوذیافته در زیرلایه­ ها توسط طیفی ­سنجی پراش پرتو ایکس (EDX) و مرئی- فرابنفش (UV-Visible) تعیین شده است. برای بررسی نمایه و پهنای کانال ­ها از نمایه ­سنج سطح و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و برای بررسی نوع ترکیبات موجود در فلز استیل از طیف ­سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس (XRF) استفاده شده است.

Keywords:

پشت نگاری لیزری , کندگی لیزری , پلاسمون , میکروکانال