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激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法和应用技术

技术编号:44928335 阅读:22 留言:0更新日期:2025-04-08 19:08
本发明专利技术公开了一种激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法和应用,涉及飞秒激光微纳加工技术领域。本发明专利技术将载体、聚酰亚胺薄膜和基底由下至上重叠设置组成三明治结构;聚酰亚胺薄膜和基底之间设有间隙,间隙的宽度为25μm;调试飞秒激光的参数为波长1028 nm,脉冲宽度190 fs,重复频率200 kHz,功率为500‑700 mW,聚焦飞秒激光的物镜倍数为5倍;预先设计碳电极的图案,将三明治结构固定在载物台上,根据碳电极的图案进行飞秒激光扫描,在基底的下表面沉积多孔碳薄膜;扫描速度为5 mm/s,扫描间距为10μm,多孔碳薄膜的图案与碳电极的形状对应。这种多孔碳薄膜具有较低的表面粗糙度和丰富的内部微孔结构,还具有较好的亲水性、导电性,以及出色的粘附性等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞秒激光微纳加工,特别涉及激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法和应用


技术介绍

1、多孔碳材料由于具有高的比表面积和丰富的物理性能,在能源存储和转换、催化、吸附分离、光热转化等领域展现出了巨大的应用前景。激光诱导碳化作为一种新兴的制备多孔碳材料的技术,完美的结合了制碳工艺和微纳加工,非常有利于微型碳基器件的灵活设计和制造。近年来,基于激光诱导碳化技术制备非凡功能器件的研究层出不断,并表现出优异的性能。然而,当前的激光诱导碳化技术中,大部分都是通过以扫描划线的方式在聚合物上制备图案化的二维平面型碳结构。然而,这种技术方式存在激光诱导碳化时不可调和的通病,即难以将诱导的碳材料从作为前驱体的聚合物母版转移到其他基底上。

2、为了解决上述问题,在激光诱导碳化时实现碳材料的转移,第一种方法是将激光诱导碳化和转印工艺相结合的两步转移法,第二种方法是基于激光辅助转移的一步转移法。第一种的两步转移法虽然可以将图案化的碳材料转移到其他基底上,但工艺复杂且需要额外的耗材,不利于碳基电子元件的大规模生产。第二种的一步转移法虽然可以高效率的实现碳材料向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,所述间隙的设置方式为:在聚酰亚胺薄膜和基底的之间两个垫片,两个所述垫片对称设置在所述基底的待沉积区域的两侧,所述垫片的厚度与所述间隙的宽度对应。

3.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,激光扫描速度为5 mm/s,扫描间距为10 μm。

4.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,所述基底为透射率85%的硅酸盐玻璃基底。p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,所述间隙的设置方式为:在聚酰亚胺薄膜和基底的之间两个垫片,两个所述垫片对称设置在所述基底的待沉积区域的两侧,所述垫片的厚度与所述间隙的宽度对应。

3.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,激光扫描速度为5 mm/s,扫描间距为10 μm。

4.根据权利要求1所述的激光诱导等离子体沉积多孔碳薄膜的方法,其特征在于,所述基底为透射率85%的硅酸盐玻璃基底。

5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹强彭胜
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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