激光微加工是半导体精密加工的一个有效方法。 对于碳化硅(SiC)单晶, 使用紫外波段激光可以获得对入射能量最大的吸收效率。 使用355 nm全固态激光器对6H-SiC单晶进行刻蚀。 同时将样品置于不同的介质下以探究最优加工条件。 使用拉曼光谱表征激光刻蚀后的SiC表面。 刻蚀后表面主要由无定形硅及纳米晶石墨组成, 对于空气下刻蚀的SiC晶片, 无定形硅主要分布于刻蚀坑的周围, 刻蚀坑内较少。 而在液体下刻蚀的样品, 无定形硅的空间分布相反。 通过分析残留在表面的物质, 在另一角度研究了激光刻蚀的反应机理。 对于液体辅助的激光加工, 以往的研究主要关注液层的厚度及粘度, 对液体还原性的研究很少。 为确定液体还原性的影响, 使用共聚焦激光扫描显微镜及能量色散谱检测了不同液体辅助加工样品的表面形貌及氧含量。 结果表明, 液体还原性在激光刻蚀过程中有着较大的影响, 使用有着还原性的液体作为介质可以有效减少表面氧化并获得更规则的表面形貌。

采用高分辨率透射电子显微镜、选区电子衍射、能谱分析和X射线衍射对草酸钙(CaOx)结石患者尿液中纳米晶体的组分进行了准确分析.这些技术检测到一水草酸钙(COM)、尿酸(UA)和磷酸钙(CaP)的存在,能谱分析检测到大量C,O,Ca和少量N和P等元素,表明尿纳米晶体的主要组分是COM,并含有少量的尿酸和磷酸盐.电子显微镜观察到CaOx结石患者尿纳米晶体的粒径主要分布在几十纳米,其结果与Scherer公式计算相符.采用不同孔径的微孔滤膜(0.45,1.2和3 μm)将尿液过滤后,得到的尿微晶衍射峰的数量随着滤膜孔径的增加而增加,表明尿微晶的种类增加.CaOx尿石的形成过程涉及尿液晶体的成核、生长、团聚和与细胞的粘附等过程.尿液中大量纳米COM晶体的存在是草酸钙结石形成的重要原因.纳米UA,CaP晶体能够作为晶巢促进草酸钙结石的形成.

对Si/Glass激光键合进行了有限元仿真，自主设计激光键合系统并进行了Si/Glass激光键合实验研究、测试与表征。以Si/Glass激光键合的二维传热解析模型为理论基础，应用有限元软件ANSYS仿真了激光功率20~48 W时激光键合的三维温度场、键合熔融深度，并预测键合阈值功率为28 W。自主设计激光键合系统及实验方案，采用光斑直径150 μm、功率30 W的NdYAG连续激光实现了Si/Glass的良好激光键合。测试结果表明，激光键合强度最高为阳极键合的5.2倍，激光键合腔体气密性测试泄漏率平均值约9.29×10-9 Pa·m3/s，与阳极键合处于同一数量级。采用能谱分析(EDS)线扫描Si/Glass激光键合的界面材料成分，发现键合界面形成过渡层，激光功率30 W时过渡层厚度9 μm，与仿真结果吻合。