激光碳化聚酰亚胺

碳簇润湿性可控

通过调控激光参数，可在聚酰亚胺表面精确生成具有可控润湿性的碳簇，为超薄晶圆激光剥离工艺中的残留控制与表面功能化提供新途径。

Zelong, Qing · 章毅 · Fu, Liu · Luo, Yaoen · Chenghao, Yang · 韦海英

ACS Applied Polymer Materials 2025

参数信息

分解速率（CO存在下）

4.72 units/ps

环境压力提升速率

82.96 MPa/ps

碳链重构压力

2.17 GPa

技术优势

CO大幅加速分解

分子动力学模拟表明，CO可使PI的分解速率从1.21 units/ps提升至4.72 units/ps，并促使环境压力从31.43 MPa/ps升至82.96 MPa/ps。

高压下形成石墨烯

在2.17 GPa下，碳链重构为无定形碳簇，延长激光照射后转化为石墨烯，从而改善润湿性。

激光参数调控碳簇分布

增大激光能量密度可促进碳簇稀疏分布和垂直积累，形成石墨烯结构，实验证实可通过调节F和R热氧化而非还原碳簇来改善润湿性。

应用场景

• 超薄晶圆激光剥离：通过调控碳簇润湿性，减少残留，提高晶圆清洁度。
• 表面润湿性调控：利用激光参数实现表面亲疏水性的定向调节。
• 聚酰亚胺微加工：利用激光诱导碳化实现PI表面石墨烯化改性。
• 石墨烯表面改性：以激光碳化形成的石墨烯层改善材料润湿性。