激光烧蚀的应用——薄膜沉积、纳米材料合成与表面改性 || 并行多靶材激光烧蚀制备纳米复合薄膜

摘要： 本文描述了一种可称为同步多光束多靶材基质辅助脉冲激光蒸发与脉冲激光沉积联用技术（MBMT-MAPLE/PLD）的新型薄膜沉积激光烧蚀方法。迪拉德大学搭建的实用化MBMT-MAPLE/PLD系统包含三束独立激光、三个靶材及远程控制的羽辉重叠装置，可在沉积过程中实现靶材材料的均匀混合。该系统采用经流动液氮冷冻的聚合物溶液作为MAPLE靶材。研究通过制备含两种无机添加剂（上转换荧光磷光体NaYF4:Yb3+,Er3+和掺铝氧化锌AZO）的聚合物纳米复合薄膜验证了该方法可行性。实验过程中同步使用三束激光：1064纳米红外光用于MAPLE靶材，两束532纳米光用于PLD靶材。采用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、光学荧光光谱及上转换荧光量子效率(QE)测量对纳米复合薄膜进行表征。无机纳米颗粒尺寸分布在10-200纳米范围内，AZO添加剂使量子效率提升1.6倍。研究证实MBMT-MAPLE/PLD方法适用于制备多种应用领域的多组分纳米复合薄膜。