铜氧化物从铜上高效的皮秒激光剥离：模型与实验

激光诱导的功能表层剥离是微纳米加工中的关键工艺，但对于最大化被剥离面积的优化标准仍不充分。以高效激光剖片理论为例，在该理论中，单脉冲最大剖片体积达到峰值强度 $F_0^{\mathrm{opt}} = e^{2} F_{\mathrm{th}}$ 时实现。我们发展了一种由高斯光束驱动的高效激光剥离理论框架。通过解析描述峰值强度、光束半径和焦点位置下被剥离面积的函数关系，我们展示了最大被剥离面积在显著较低的峰值强度处实现，即 $F_0^{\mathrm{opt}} = e^{1} F_{\mathrm{th}}$。推导了最佳光束半径、最大剥离面积和最佳焦点位置的闭式表达式，并通过数值建模予以验证。该理论应用于铜氧化物从铜的皮秒激光剥离，实验观测与模型预测之间表现出良好的一致性。结果揭示了剖片与剥离支配下材料移除之间的根本差异，为激光辅助脱层、选择性涂层去除和表面功能化提供了实用指南。