info:eu-repo/semantics/masterThesis
Inscripción de LIPSS en áreas extendidas con pulsos ultracortos
Inscription of LIPSS over extended areas with ultrashort laser pulses
Autor
LAMBORGHINI SOTELO
Institución
Resumen
En este trabajo se presentan los resultados experimentales obtenidos para la fabricación de estructuras superficiales inducidas por láser (LIPSS, por sus siglas en inglés ”Láser Induced Periodic Surface Structures”) en áreas extendidas, utilizando fluencias por debajo del umbral de ablación en películas delgadas de Bi y Ti. Los experimentos fueron realizados utilizando un láser de fem-tosegundos (270 fs) con una longitud de onda central de 1030nm. Se exploró la influencia de la velocidad de barrido, el porcentaje de superposición de los barridos y la orientación de la polarización con respecto a la dirección de barrido. Para la caracterización de las muestras se utilizaron distintas técnicas como la microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica y espectroscopía micro-Raman. A través de estas técnicas e implementando la transformada de Fourier bidimensional (2D FFT) fue posible analizar el periodo, dirección uniformidad de las estructuras generadas. Demostramos que es posible fabricar superficies extendidas sobre Bi, las cuales mantienen una polarización perpendicular a la polarización del campo incidente. Las estructuras de cada barrido se acoplan con el siguiente de manera regular, logrando generar una superficie continua micro estructurada como se buscaba. La presencia de β − Bi2O3 en algunas de las superficies generadas es indicador de una oxidación inducida por láser. Para el caso del Ti, se observó que los barridos producen dos estructuras perpendiculares entre sí. En el exterior de los barridos se observan estructuras cuya orientación es perpendicular a la polarización del campo incidente, mientras que en el interior se aprecian estructuras de menor periodo y con una orientación paralela al campo incidente. De igual manera que en el Bi, es posible observar que algunas superficies extendidas producidas sobre Ti muestran presencia de T iO2, oxidación inducida por láser debido a las altas fluencias utilizadas para su procesado. This work presents the experimental results obtained for the processing of Laser Induced Periodic Surface Structures (LIPSS) on large areas, using fluence values below the ablation threshold on Bi and Ti thin films. The experiments were carried out using a femtosecond laser (270fs) with a central wavelength of 1030nm. The effect of the laser-beam scanning velocity, scan spacing and the orientation of the incident field was investigated. The structures were characterized using an optical microscopy, scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM) and micro-Raman spectroscopy. Through these techniques and utilizing the two-dimensional Fourier transform (2D FFT) we were able to determine the period, orientation and regularity of the generated structures. We proved that it is possible to generate LIPSS over large areas on Bi. The resulting structures maintained an orientation perpendicular to the incident field polarization and the coupling between consecutive scans allow us to generate regular large areas. The presence of β − Bi2O3 was observed for some of the processed surfaces, indicating a laser induced oxidation process. For Ti thin films we report the generation of two simultaneous structures on each scanned track. In the external region the LIPSS have an orientation perpendicular with respect to the polarization of the incident field. In the internal region the LIPSS have a lower periodicity and an orientation parallel with respect to the polarization of the incident field. The presence of oxide was also observed in the form of T iO2, indicating a laser induced oxidation process.
Materias
Ítems relacionados
Mostrando ítems relacionados por Título, autor o materia.
-
Optimización del proceso de generación de LIPSS en metales con pulsos ultra-cortos
ABRAHAM WONG GUTIERREZ -
Efecto de la polarización en la formación de LIPSS en bismuto
Abigail Fraijo Rodas -
Femtosecond laser-induced periodic surface structures formation on thin films
JOSE RICARDO SANTILLAN DIAZ