इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी जर्नल

लेजर-प्रेरित आवधिक सतह संरचनाओं पर पल्स अवधि और गर्मी का प्रभाव

कोडमा एस 

पारंपरिक नैनोटेक्सचरिंग विधियों की तुलना में, अल्ट्राशॉर्ट-पल्स्ड लेजर, सामग्री सतहों पर लेजर-प्रेरित आवधिक सतह संरचना (LIPSS) नामक नैनोस्ट्रक्चर बनाने की एक कुशल तकनीक है। LIPSS को आसानी से तब बनाया जाता है जब पल्स अवधि टकराव संबंधी विश्राम समय (CRT) से कम होती है। तदनुसार, अल्ट्राशॉर्ट-पल्स्ड लेजर का उपयोग मुख्य रूप से LIPSS का अध्ययन करने के लिए किया गया है, लेकिन वे उच्च लागत की आवश्यकता होने पर अस्थिर रूप से विकिरणित होते हैं। हालांकि लंबी-पल्स्ड लेजर की लागत कम और स्थिरता अधिक होती है, लेकिन अधिकतम CRT के करीब पल्स अवधि के साथ लघु-पल्स्ड लेजर का उपयोग करके निर्मित LIPSS की घटनाएं (जैसे पल्स अवधि, लेजर तरंग दैर्ध्य और गर्मी का प्रभाव) स्पष्ट नहीं की गई हैं, जो कि फेमटोसेकंड से अधिक है। हालांकि, नैनोसेकंड पल्स लेजर से LIPSS का उत्पादन करने की सूचना मिली है, लेकिन वे अस्पष्ट और असमान थे। इस अध्ययन में, 20 ps की पल्स अवधि के साथ लघु-पल्स लेजर, जो अधिकतम CRT के करीब है, का उपयोग LIPSS के निर्माण पर पल्स अवधि और गर्मी के प्रभावों को स्पष्ट करने और अल्ट्रा-शॉर्ट-पल्स लेजर से जुड़ी समस्याओं को हल करने के लिए किया गया था। सबसे पहले, विद्युत-क्षेत्र-तीव्रता वितरण पर विकिरण स्थितियों के प्रभावों की जांच करने के लिए 20-ps पल्स अवधि पर एक परिमित-अंतर समय-डोमेन सिमुलेशन विकसित किया गया था। इसके बाद, अलग-अलग स्थितियों में 20-ps पल्स लेजर का उपयोग करके प्रयोग किए गए। प्राप्त LIPSS का पहलू अनुपात अल्ट्रा-शॉर्ट-पल्स लेजर का उपयोग करके निर्मित LIPSS से अधिक था, लेकिन LIPSS 355- और 266-nm लेजर तरंग दैर्ध्य पर निर्मित नहीं थे। इसके अलावा, लघु-पल्स लेजर ने थर्मल प्रभावों का अनुभव किया और उच्च-पहलू-अनुपात के साथ LIPSS के निर्माण के लिए एक शीतलन सामग्री प्रभावी थी। यह LIPSS के निर्माण पर CRT के निकट पल्स अवधि और ताप के प्रभाव को प्रदर्शित करता है।