E ui lava ua leva ona i ai le ultrafast lasers mo le tele o tausaga, ae ua vave ona tuputupu aʻe faʻaoga faʻapisinisi i le lua sefulu tausaga talu ai. I le 2019, o le tau maketi o le ultrafastmea leisaO le fa'agasologa e tusa ma le US$460 miliona, fa'atasi ai ma le fua fa'atatau o le tuputupu a'e fa'aletausaga e 13%. O vaega fa'aoga lea na fa'aaogaina ma le manuia ai lasers ultrafast e fa'agasolo ai mea tau alamanuia e aofia ai le faia ma le toe fa'aleleia o photomask i le alamanuia semiconductor fa'apea fo'i ma le silicon dicing, glass cutting/scribing ma le (indium tin oxide) ITO film removal i mea fa'aeletoronika a tagata fa'atau e pei o telefoni feavea'i ma tablets, piston texturing mo le alamanuia o ta'avale, coronary stent manufacturing ma le gaosiga o masini microfluidic mo le alamanuia fa'afoma'i.
01 Gaosiga ma le toe faaleleia o le Photomask i le alamanuia semiconductor
Sa fa'aaogaina leisa ultrafast i se tasi o fa'aoga muamua tau alamanuia i le fa'agasologa o meafaitino. Na lipotia mai e le IBM le fa'aogaina o le femtosecond laser ablation i le gaosiga o le photomask i le vaitau o le 1990. Pe a fa'atusatusa i le nanosecond laser ablation, lea e mafai ona gaosia ai le u'amea ma le fa'aleagaina o tioata, o ufimata laser femtosecond e leai se u'amea e salalau, leai se fa'aleagaina o tioata, ma isi mea fa'apena. O lelei. O lenei metotia e fa'aaogaina e gaosia ai matagaluega tu'ufa'atasi (ICs). O le gaosia o se IC chip atonu e mana'omia ai le 30 ufimata ma tau >$100,000. E mafai e le fa'agasologa laser femtosecond ona fa'agasolo laina ma togi i lalo ifo o le 150nm.
Ata 1. Fausiaina ma toe faaleleia o le ufimata ata
Ata 2. Iʻuga o le faʻaleleia atili o mamanu eseese o ufimata mo le vali ultraviolet ogaoga
02 O le tipiina o le silicon i le alamanuia o semiconductor
O le tipiina o le silicone wafer o se faiga masani o le gaosiga i le alamanuia semiconductor ma e masani ona faia e faʻaaoga ai le tipiina faʻamekanika. O nei uili tipi e masani ona i ai ni māvaevae laiti ma e faigata ona tipiina ni wafer manifinifi (e pei o le mafiafia < 150 μm). O le tipiina o le silicon wafers i le laser ua faʻaaogaina i le alamanuia semiconductor mo le tele o tausaga, aemaise lava mo wafers manifinifi (100-200μm), ma e faia i ni laasaga se tele: laser grooving, sosoo ai ma le vavaeese faʻamekanika poʻo le tipiina faalilolilo (e pei o le infrared laser beam i totonu o le silicon scribing) sosoo ai ma le vavaeese faʻamekanika. E mafai e le nanosecond pulse laser ona faʻagasolo le 15 wafers i le itula, ma e mafai e le picosecond laser ona faʻagasolo le 23 wafers i le itula, ma le maualuga o le tulaga lelei.
03 O le tipiina/fa'amauina o tioata i le alamanuia o mea fa'aeletoronika e mafai ona fa'aaogaina
O lau pa'i ma mata tioata puipui mo telefoni feavea'i ma komepiuta feavea'i ua amata ona manifinifi ma o nisi foliga fa'ata'amilomilo ua pi'o. O lenei mea e faigata ai ona tipiina fa'amekanika masani. O leisa masani e masani ona maua ai le lelei o le tipiina, aemaise lava pe a fa'aputuina nei fa'aaliga tioata i le 3-4 vaega ma o le tioata puipui pito i luga e 700 μm le mafiafia ua fa'amalūlūina, lea e mafai ona malepe i le mamafa fa'alotoifale. Ua fa'aalia e leisa ultrafast e mafai ona tipiina nei mata tioata ma le malosi sili atu o pito. Mo le tipiina o paneli mafolafola tetele, e mafai ona fa'atatau le leisa femtosecond i luga o le pito i tua o le pepa tioata, e valu ai le totonu o le tioata e aunoa ma le fa'aleagaina o le pito i luma. Ona mafai lea ona talepeina le tioata e fa'aaoga ai auala fa'amekanika po'o le vevela i luga o le mamanu ua togiina.
Ata 3. O le tipiina fa'apitoa o le tioata laser vave tele Picosecond
04 O le mamanu o le piston i le pisinisi o taavale
O afi mama o taavale e faia i le alumini u'amea, e le tete'e tele i le ofuina e pei o le u'amea u'amea. Ua maua i su'esu'ega e mafai e le fa'agasologaina o le femtosecond laser o foliga o le piston o taavale ona fa'aitiitia ai le fete'ena'iga e o'o atu i le 25% aua e mafai ona teuina lelei otaota ma le suau'u.
Ata 4. Fa'agasologa laser femtosecond o pistons afi ta'avale e fa'aleleia atili ai le fa'atinoga o le afi
05 Gaosiga o le stent o le coronary i le alamanuia faafoma'i
E faitau miliona stent coronary e fa'apipi'i i totonu o alatoto coronary o le tino e tatala ai se auala mo le tafe o le toto i totonu o alatoto ua poloka, ma fa'asaoina ai le faitau miliona o ola i tausaga ta'itasi. O stent coronary e masani ona faia mai u'amea (e pei o le u'amea e le gaoia, nickel-titanium shape memory alloy, po'o le cobalt-chromium alloy talu ai nei) uaea mesh ma le lautele o le strut e tusa ma le 100 μm. Pe a fa'atusatusa i le long-pulse laser cutting, o lelei o le fa'aogaina o le ultrafast lasers e tipi ai brackets o le maualuga o le lelei o le tipiina, sili atu le fa'auma o luga, ma le itiiti o otaota, lea e fa'aitiitia ai tau o le fa'agasologaina.
06 Gaosiga o masini fa'a-microfluidic mo le alamanuia faafoma'i
E masani ona faʻaaogaina masini faʻa-microfluidic i le alamanuia faafomaʻi mo le suʻeina ma le suʻesuʻeina o faʻamaʻi. E masani ona gaosia nei mea e ala i le faʻapipiʻiina o vaega taʻitasi i le micro-injection ona faʻapipiʻi lea e ala i le faʻapipiʻiina poʻo le faʻavevela. O le gaosiga laser ultrafast o masini microfluidic e iai le lelei o le gaosia o 3D microchannels i totonu o mea manino e pei o le tioata e aunoa ma le manaʻomia o fesoʻotaʻiga. O le tasi metotia o le gaosiga laser ultrafast i totonu o se tioata tele sosoo ai ma le etching chemical wet, ma le isi o le femtosecond laser ablation i totonu o le tioata poʻo le palasitika i le vai faʻamamāina e aveese ai otaota. O le isi auala o le masiniina lea o auala i totonu o le tioata ma faʻamaufaʻailogaina i se ufi tioata e ala i le faʻavevela laser femtosecond.
Ata 6. Femtosecond laser-induced selective etching e saunia ai auala microfluidic i totonu o mea tioata
07 Viliina la'ititi o le nozzle o le injector
Ua suia e le masini fa'a-microhole laser femtosecond le micro-EDM i le tele o kamupani i le maketi o le injector maualuga-pressure ona o le tele o le fetu'una'i i le suia o fa'asologa o le tafe o le pu ma taimi pu'upu'u o le masini. O le mafai ona pulea otometi le tulaga o le taula'i ma le fa'asaga o le beam e ala i se ulu su'esu'e muamua ua i'u ai i le mamanuina o fa'asologa o le aperture (e pei o le barrel, flare, convergence, divergence) lea e mafai ona fa'alauiloa ai le atomization po'o le penetration i totonu o le combustion chamber. O le taimi e vili ai e fa'alagolago i le voluma o le ablation, fa'atasi ai ma le mafiafia o le vili e 0.2 – 0.5 mm ma le lautele o le pu e 0.12 – 0.25 mm, ma avea ai lenei metotia ma mea e sefulu taimi e vave ai nai lo le micro-EDM. E faia le microdrilling i ni vaega se tolu, e aofia ai le roughing ma le fa'auma o pu e ala i le pilot. E fa'aaogaina le argon o se kesi fesoasoani e puipuia ai le borehole mai le oxidation ma puipuia ai le plasma mulimuli i le taimi o vaega muamua.
Ata 7. Fa'agasologa sa'o maualuga o le femtosecond laser o le inverted taper hole mo le injector afi diesel
08 Fa'aofuofuina o le laser vave tele
I tausaga talu ai nei, ina ia faaleleia atili ai le sa'o o le masini, faaitiitia ai le faaleagaina o meafaitino, ma faateleina ai le lelei o le faagasologa, ua faasolosolo malie ona avea le matata o le micromachining ma taulaiga a le au suesue. O le ultrafast laser e tele ona lelei i le faagasologa e pei o le maualalo o le faaleagaina ma le maualuga o le sa'o, lea ua avea ma taulaiga o le faalauiloaina o le atinaeina o tekinolosi faagasologa. I le taimi lava e tasi, e mafai e le ultrafast laser ona galue i luga o le tele o meafaitino, ma o le faaleagaina o meafaitino o le faagasologa o le laser o se itu taua foi lea o suesuega. E faaaogaina le ultrafast laser e aveese ai meafaitino. A maualuga atu le malosi o le laser nai lo le tulaga o le aveeseina o meafaitino, o le luga o le meafaitino ua aveeseina o le a faaalia ai se fausaga micro-nano ma ni uiga patino. Ua faaalia e suesuega o lenei fausaga faapitoa o luga o se mea masani e tupu pe a aveeseina meafaitino e le laser. O le sauniaina o fausaga micro-nano o luga e mafai ona faaleleia atili ai meatotino o le meafaitino lava ia ma mafai ai foi ona atiina ae meafaitino fou. O lenei mea ua avea ai le sauniaina o fausaga micro-nano o luga e ala i le ultrafast laser ma se metotia faatekinolosi e taua tele le atinaeina. I le taimi nei, mo mea u'amea, o su'esu'ega i luga o le ultrafast laser surface texturing e mafai ona fa'aleleia atili ai meatotino fa'asusu o luga o u'amea, fa'aleleia atili ai meatotino o le fete'ena'iga ma le ofuina o luga, fa'aleleia atili ai le pipii o le ufiufi, ma le fa'ateleina ma le pipii o sela.
Ata 8. Uiga e sili atu le lelei o le vai i le eleele o le silicon ua saunia i le laser
I le avea ai o se tekinolosi fa'aonaponei, o le fa'agasologa o le laser ultrafast e iai ona uiga o le sone la'ititi e a'afia i le vevela, o le faiga e le o se laina o fegalegaleaiga ma meafaitino, ma le fa'agasologa maualuga i tua atu o le tapula'a diffraction. E mafai ona ausia le fa'agasologa maualuga ma le sa'o o le micro-nano o meafaitino eseese. ma le fausiaina o le fausaga micro-nano e tolu-dimensional. O le ausiaina o le gaosiga o meafaitino fa'apitoa, fausaga lavelave ma masini fa'apitoa e tatala ai auala fou mo le gaosiga o micro-nano. I le taimi nei, ua fa'aaogaina lautele le laser femtosecond i le tele o vaega fa'asaienisi fa'aonaponei: e mafai ona fa'aaogaina le laser femtosecond e saunia ai masini opitika eseese, e pei o le microlens arrays, bionic compound eyes, optical waveguides ma metasurfaces; fa'aaogaina lona sa'o maualuga, maualuga le iugafono ma le gafatia o le fa'agasologa e tolu-dimensional, e mafai e le laser femtosecond ona saunia pe fa'apipi'i microfluidic ma optofluidic chips e pei o vaega o le microheater ma auala microfluidic e tolu-dimensional; E le gata i lea, e mafai fo'i e le femtosecond laser ona saunia ituaiga eseese o micro-nanostructures o luga e ausia ai le anti-reflection, anti-reflection, super-hydrophobic, anti-icing ma isi galuega; e le gata i lea, ua fa'aaogaina fo'i le femtosecond laser i le matata o biomedicine, ma fa'aalia ai le fa'atinoga mata'ina i matata e pei o biological micro-stents, cell culture substrates ma biological microscopic imaging. Va'aiga lautele mo le fa'aaogaina. I le taimi nei, o lo'o fa'alauteleina le fa'aaogaina o le femtosecond laser processing i tausaga ta'itasi. I le fa'aopoopoga i micro-optics o lo'o ta'ua i luga, microfluidics, multi-functional micro-nanostructures ma fa'aoga fa'ainisinia biomedical, e iai fo'i sona sao tele i nisi o matata fou, e pei o le sauniuniga o metasurface. , gaosiga o micro-nano ma le teuina o fa'amatalaga optical multi-dimensional, ma isi.
Taimi na lafoina ai: Ape-17-2024
