单晶硅微V槽

近无损伤微加工

激光辅助水射流工艺在单晶硅上加工的微V槽，实现近乎无损伤的表面微结构，兼顾高深宽比与表面质量，为光电功能表面提供可靠基础。

Liu, Xuefei · 黄传真 · 刘含莲 · Dun, Liu · 姚鹏 · Bin, Zou · 朱洪涛 · Zhen, Wang · Longhua, Xu · Shuiquan, Huang

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture 2024

参数信息

深宽比

1.39

技术优势

近无损伤

优化后的10 ns脉宽下，热影响区和晶格无序显著减小，V槽表面几乎无非晶相，从而保持了单晶硅的晶体质量。

深宽比高

通过响应面法优化，预测模型的最高深宽比达到1.39，有利于降低反射率并提高疏水性。

工艺优化

系统研究了激光脉冲宽度及各工艺参数的交互效应，实现可预测的微槽尺寸控制。

应用场景

• 光电功能表面：利用微V槽降低反射率、提高疏水性，提升光电表面性能。
• 微细加工：提供一种近无损伤、高深宽比的单晶硅微结构加工方法。
• 半导体微结构：制造具有高深宽比和优异晶体质量的硅基微结构。