在半导体材料表面制备周期性结构的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在半导体材料表面制备周期性结构的系统及方法。在半导体材料表面制备周期性结构的方法包括：以由飞秒激光与皮秒激光合束形成的合束激光辐照半导体材料表面，利用飞秒脉冲与皮秒脉冲双光束干涉在半导体材料的表面形成所需的周期性结构。本发明专利技术利用飞秒脉冲与皮秒脉冲双光束干涉在GaN等半导体材料上产生亚波长周期性结构，并通过改变双光束的相对延时、光斑能量密度、脉冲个数和两束光的偏振定向得到所需的周期性结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种在半导体材料表面制备周期性结构的系统及方法，属于激光微纳加工。

技术介绍

1、相较于目前广泛应用的第一代半导体，gan具有宽带隙、电子迁移率高、开关频率高、导通电阻低、耐高压、耐高温等综合优势。更宽的带隙使氮化镓能够在更高的电压下工作，而更高的电子迁移率提高了电流驱动能力和响应速度，显著减少了热散失并提高了功率效率。因此在下游应用方面，氮化镓具有广阔的发展前景，可以满足消费电子、电动汽车、可再生能源以及工业应用及数据中心领域日益增长的高频大功率需求。作为广泛应用于工业的第三代半导体材料，提高gan材料的物理性能很有意义。

2、在材料表面制备周期结构能够有效地改善材料光学、电学、结构力学等物理特性，故其受到越来越广泛的关注。由于飞秒激光具有超短脉冲、超高能量且热扩散效应低等特征，能够在固体材料中进行快速、精确的微纳米加工而被广泛应用。飞秒激光直接照射某些半导体、金属、电介质后，能够在材料表面及内部诱导远小于激光波长的纳米结构，结构周期约为（1/2~1/10）λ，且取决于脉冲能量、激光波长、激光偏振方向、光束时空分布、加工环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于：所述聚焦光斑的能量密度不超过所述半导体材料的损伤阈值；

4.根据权利要求1-3中任一项所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，

5.根据权利要求2-3中任一项所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于：所述半导体材料包括GaN材料，

6.根据权利要求5所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于：所述聚焦光斑的能量密度不超过所述半导体材料的损伤阈值；

4.根据权利要求1-3中任一项所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在于，

5.根据权利要求2-3中任一项所述在半导体材料表面制备周期性结构的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖捷翔，易觉民，王萌艺，王淼，徐科，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：