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基于脉冲泵浦激光的全厚度 Ta 薄膜氧化

光学 2026-02-09 v1 生物物理

摘要

使用复合脉冲-纳秒脉冲模式(脉冲内脉冲或 Burst-in-Burst, BiB)在高 0.6 MHz 重复频率下实现了 1030 nm/200 fs 脉冲直接写入 200 nm Ta 薄膜的全覆盖氧化 Ta2_{2}O5_{5}。在 12 μ\mum 焦点斑中心形成了几微米宽的线,通过受控氧化实现无熔化。氧化区域平整且光学透明。记录了由扫描 1×11\times1 mm2^2 区域形成的亚 1 μ\mum 规模的波长级自组织纹理,其周期图案约为波长,与写入光束偏振方向对齐。讨论了 200 fs 与 20 ps BiB 模式写入的能量沉积。本文提出的以 BiB fs 激光实现热沉积的自引导氧化策略,为无气溶胶、无烘焙的亚波长尺度氧化提供了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.06444,
  title  = {Burst-mode fs-laser direct writing for full-thickness oxidation of Ta thin films},
  author = {Lina Grineviciute and Hsin-Hui Huang and Haoran Mu and Nguyen Hoai An Le and Andrew Siao Ming Ang and Dan Kapsaskis and Tomas Katkus and Saulius Juodkazis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.06444},
  year   = {2026}
}