مقايسه فرايند پشت‌نگاري ليزري در زيرلايه‌هاي شفاف شيشه و كوارتز

در اين مقاله به بررسي فرايند پشت ‌نگاري ليزري روي زيرلايه ‌هاي شفاف شيشه و كوارتز پرداخته شده است. براي اين منظور ليزر سوئيچ كيو Nd:YAG بر نمونه استيل تابيده شده است. تابش ليزر روي استيل باعث كندگي ماده از سطح آن شده و پلاسماي ايجاد شده در زيرلايه ‌هاي شيشه و كوارتز نفوذ مي‌ كند. اثر اين فرايند در هر دو زيرلايه مقايسه شده است. علاوه براين، اثر تعداد پالس و شاريدگي ليزر بر مورفولوژي سطح و ميزان و نوع مواد نفوذ يافته در زيرلايه ‌ها بررسي شده است. نتايج نشان مي‌ دهد كه با اين فرايند مي‌ توان ميكروكانال ‌هايي با قابليت كنترل ابعاد (پهنا و عمق) با تغيير شرايط تابش‌ دهي در زيرلايه ايجاد كرد. حضور نانوذرات فلزي روي زيرلايه ‌ها (يون ‌هاي Fe و Cr كوارتز و يون Fe در زيرلايه شيشه) نتيجه مهم اين پديده است كه مي ‌تواند روي كاربرد ميكروكانال ‌ها تأثيرگذار باشد. شرايط تابش ‌دهي از جمله تعداد پالس، شاريدگي و نرخ تكرار و نيز نوع زيرلايه از عوامل مؤثر بر كيفيت كانال ‌ها و ميزان و نوع مواد نفوذ يافته به زيرلايه هستند. پهناي كانال‌ هاي ايجاد شده در كوارتز بيش‌ تر از پهناي كانال ‌هاي شيشه بوده و هم‌ چنين ميزان و نوع ذرات موجود روي زيرلايه كوارتز از نمونه شيشه بيش‌ تر است. ميزان و نوع يون‌ هاي نفوذيافته در زيرلايه ‌ها توسط طيفي‌ سنجي پراش پرتو ايكس (EDX) و مرئي- فرابنفش (UV-Visible) تعيين شده است. براي بررسي نمايه و پهناي كانال‌ ها از نمايه‌ سنج سطح و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و براي بررسي نوع تركيبات موجود در فلز استيل از طيف‌ سنجي فلوئورسانس پرتو ايكس (XRF) استفاده شده است.