Tiknoolajiyada nadiifinta laysarkawaa codsi guul leh oo tiknoolajiyada laysarka ah oo ku saabsan injineernimada. Mabda'eeda aasaasiga ah waxay ka faa'iidaysataa cufnaanta tamarta sare ee laysarka si ay u suurtogeliso isdhexgalka u dhexeeya fallaadhaha laysarka iyo wasakhda ku dheggan substrate-ka shaqada. Wasakhda waxaa laga soocaa substrate-ka iyada oo loo marayo ballaarinta kulaylka degdegga ah, dhalaalidda, khalkhalka gaaska iyo farsamooyin kale. Iyada oo ku faanaysa hufnaan sare, saaxiibtinimo deegaan iyo ilaalinta tamarta, tiknoolajiyada nadiifinta laysarka ayaa si guul leh loogu dabaqay nadiifinta caaryada taayirada, ka saarista rinjiga jirka diyaaradaha, soo celinta haraaga dhaqanka iyo meelaha kale.
Tiknoolajiyada nadiifinta dhaqameed waxaa ka mid ah nadiifinta xoqidda farsamada (ciid-samaynta, nadiifinta biyaha cadaadiska sare leh, iwm.), nadiifinta kiimikada daxalka, nadiifinta ultrasonic, nadiifinta barafka qalalan iyo waxyaabo kaloo badan. Tiknoolajiyadan si weyn ayaa loogu isticmaalaa warshadaha oo dhan. Tusaale ahaan, daxalka ciiddu wuxuu ka saari karaa meelaha miridhku ka soo baxo birta, burrs-ka dusha sare iyo dahaarka qaabaysan ee looxyada wareegga iyadoo la dooranayo xoqid adag oo kala duwan. Nadiifinta daxalka kiimikada ayaa si ballaaran loo qaataa ka saarista miisaanka saliidda dusha sare ee qalabka, nadiifinta miisaanka boiler-ka iyo furitaanka dhuumaha saliidda. In kasta oo qaangaaray, hababka dhaqameedku waxay leeyihiin cillado la taaban karo: daxalka ciiddu si fudud ayuu u waxyeeleeyaa meelaha la daweeyay, nadiifinta daxalka kiimikadana waxay sababtaa wasakhowga deegaanka waxayna burburin kartaa substrate-ka haddii si khaldan loo shaqeeyo. Soo bixitaanka nadiifinta laser-ka waxay calaamad u tahay kacaan ku yimid tignoolajiyada nadiifinta. Iyadoo la adeegsanayo cufnaanta tamarta sare ee laysarka, saxnaanta iyo gudbinta hufan ee laysarka, nadiifinta laser-ku waxay ka sarreysaa hababka dhaqameed ee hufnaanta nadiifinta, saxnaanta iyo booska. Waxay ka saartaa wasakhowga deegaanka nadiifinta kiimikada mana keento waxyeello soo gaarta substrate-ka.
Mabaadi'da Nadiifinta Laser-ka
Waa maxay nadiifinta laysarka dhabta ah? Waxay tilmaamaysaa habka looga saarayo walxaha dusha adag (ama mararka qaarkood dareere) iyada oo loo marayo shucaaca laysarka. Marka saamaynta laysarka yar tahay, tamarta laysarka ee la nuugo waxay kululeysaa walxaha, taasoo keenta uumi-baxa ama sublimation. Marka saamaynta laysarka sare ay sareeyso, agabku waxay caadi ahaan isu beddelaan balaasma. Nadiifinta laysarka badanaa waxay isticmaashaa laysarka garaaca si looga saaro walxaha, in kasta oo laysarka hirarka joogtada ah ay ku baabi'in karaan walxaha xoog ku filan. laysarka ultraviolet-ka qoto dheer, oo leh hirar dhererkoodu yahay qiyaastii 200 nm, ayaa inta badan loo isticmaalaa sawir-qaadista.
Qoto dheer eetamarta laysarkaNuugista iyo xaddiga walaxda laga saaray garaac kasta waxay ku xiran tahay sifooyinka indhaha ee walaxda, iyo sidoo kale hirarka laysarka iyo muddada garaaca. Wadarta guud ee laga saaray bartilmaameedka garaac kasta waxaa lagu qeexaa heerka nabarka. Astaamaha shucaaca laysarka sida xawaaraha iskaanka iyo daboolida xariiqda ayaa si weyn u saameeya habka nabarka.
Noocyada Tiknoolajiyada Nadiifinta Laser-ka
1) Nadiifinta Qallalan ee Laser-ka
Nadiifinta laser-ka ee la qalajiyey waxay ku lug leedahayShucaaca tooska ah ee laysarka garaaca ee qaybaha shaqada. Wasakhda ama substrates-ku waxay nuugaan tamarta laysarka, iyagoo kor u qaadaya heerkulkooda isla markaana keenaya ballaarinta kulaylka ama gariirka kulaylka ee substrates-ka, kaas oo kala sooca wasakhda iyo substrates-ka. Waxay ku dhacdaa laba xaaladood: midkood wasakhda dusha sare waxay nuugtaa tamarta laysarka oo way ballaarataa, ama substrates-ku waxay nuugtaa tamarta oo ay si kuleyl ah u gariirtaa.
Sannadkii 1969, SM Bedair et al. waxay ogaadeen in daawaynta dusha sare ee caadiga ah (daaweynta kulaylka, daxalka kiimikada, qarxinta ciidda) dhammaantood ay leeyihiin xaddidaadyo. Waxay arkeen in cufnaanta tamarta sare ee laysarka diiradda saaraya ay uumi saari karto walxaha dusha sare iyada oo aan waxyeello u geysanayn substrate-ka. Tijaabooyinku waxay xaqiijiyeen in laysarka ruby-ga Q-switched oo leh cufnaanta awoodda 30 MW/cm² uu ka nadiifin karo wasakhda dusha sare ee silicon iyada oo aan waxyeello u geysan substrate-ka, taasoo calaamad u ah hirgelinta ugu horreysa ee nadiifinta qalalan ee laysarka.
Heerka nadiifinta guud waxaa lagu muujin karaa heerka kala-goynta ee qashinka filimka, sida hoos ku cad:
(Qaacidda: ε—tusmada tamarta garaaca laysarka; h—tusmada dhumucda filimka wasakhaysan; tusmada modulus-ka laastikada ah ee filimka E)
2) Nadiifinta Qoyaanka Laser-ka
Kahor inta aan la isticmaalin shucaaca laysarka, filim dareere ah ayaa lagu dahaadhaa dusha sare ee shaqada. Tamarta laysarka ayaa si degdeg ah u kululeysa oo uumi ka dhigaysa filimka, iyadoo soo saaraysa shoog degdeg ah oo ka saaraya walxaha wasakhaysan substrate-ka. Habkani uma baahna falcelin kiimiko ah oo u dhaxaysa substrate-ka iyo filimka dareeraha ah, taasoo xaddidaysa agabyada khuseeya.
Sannadkii 1991, K. Imen et al. waxay wax ka qabteen wasakhda submicron ee hartay ee ku taal wafers-ka semiconductor-ka iyo biraha ka dib markii la nadiifiyay si caadi ah. Waxay ku dahaadheen substrate-ka filim nuugaya laysarka waxayna ku shubeen laysarka CO₂. Filimku wuxuu nuugay tamarta, si dhakhso ah ayuu u kululeeyay, u kariyey oo wuxuu maray uumi-baxa qarxa, isagoo ka saaraya wasakhda dusha sare - tani waxay qeexaysaa nadiifinta qoyan ee laysarka.
3) Nadiifinta Shucaaca Balaasma ee Laser-ka
Mawjadaha shoogga ee balaasmaha laysarka waxay sameysmaan marka laysarka ay hawada u rogaan mawjadaha shoogga ee balaasmaha wareegsan inta lagu jiro shucaaca. Mawjadaha shoogga waxay weeraraan substrate-yada, iyagoo sii daaya tamar si ay uga saaraan wasakhda iyagoon waxyeello u geysan substrate-ka (laysarka si toos ah ulama falgalaan substrate-yada). Tiknoolajiyaddani waxay nadiifisaa walxaha yaryar sida tobanaan nanometer mana soo rogto wax xayiraad ah oo ku saabsan mowjadaha laysarka.
Mabaadi'da jireed ee nadiifinta balaasmaha ayaa lagu soo koobay sidan soo socota:
a) Laydhka waxaa nuuga lakabka wasakhaysan ee dusha sare ee bartilmaameedka ah.
b) Nuugista tamarta sare waxay sameysaa balaasma si degdeg ah u fideysa (gaas aan degganayn oo aad u ion ah), taasoo soo saarta hirar shoog ah.
c) Jajabyada hirarka shoogga iyo ka saarista wasakhda.
d) Garaacyada laysarka waa inay ahaadaan kuwo gaaban oo ku filan si looga fogaado ururinta kulaylka ee waxyeeleeya substrate-ka.
e) Tijaabooyinku waxay muujinayaan qaababka balaasmaha ee dusha sare ee birta marka oksaydhku jiro.
Soo saarista balaasmaha waxay dhacdaa oo keliya marka cufnaanta tamarta la saaro, taas oo ku xidhan lakabka wasakhaysan ama oksaydhka ee la saarayo. Waxaa jira heer labaad oo ka sarreeya, kaas oo substrate-ku uu waxyeelloobo. Si loo hubiyo nadiifin wax ku ool ah iyada oo aan waxyeello loo geysan substrate-ka, xuduudaha laysarka waa in la hagaajiyaa si loo ilaaliyo cufnaanta tamarta garaaca wadnaha ee u dhaxaysa labada heer.
Sannadkii 2001, JM Lee et al. waxay ka faa'iideysteen hirarka shoogga ee plasma-ka ee ka imanaya laysarka xoogga sare leh. Laser garaacis leh oo leh cufnaanta tamarta oo ah 2.0 J/cm² (oo aad uga badan heerka burburka silicon) ayaa si isku mid ah u iftiimiyay wafers silicon ah, isagoo si guul leh uga saaray walxaha tungsten ee 1 μm. Si adag loo hadlo, nadiifinta hirarka shoogga ee plasma-ka waa qayb ka mid ah nadiifinta qalalan.
Markii hore loo sameeyay si looga saaro walxaha yaryar ee ka soo baxa wafer-ka semiconductor-ka, saddexdan tiknoolajiyadood ee nadiifinta laysarka ayaa ku fiday nadiifinta caaryada taayirka, ka saarista rinjiga maqaarka diyaaradaha, soo celinta walxaha dhaqanka iyo waxyaabo kaloo badan. Gaaska aan firfircoonayn waxaa lagu afuufi karaa substrate-ka inta lagu jiro shucaaca laysarka si degdeg ah looga saaro wasakhda go'day, looga hortago wasakheynta iyo oksaydhka.
Adeegsiga Tiknoolajiyada Nadiifinta Laser-ka
1) Warshadaha Semiconductor-ka: Nadiifinta Wafer-yada Semiconductor-ka iyo Substrates-ka Indhaha
Waferada Semiconductor-ka iyo substrates-ka indhaha waxay maraan tallaabooyin isku mid ah oo wax lagu farsameeyo (jarista, shiididda) si ay u sameeyaan qaabab la doonayo, iyagoo soo bandhigaya wasakho wasakhaysan oo ay adag tahay in laga saaro oo u nugul inay wasakhoobaan. Wasakhda ku jirta waferku waxay wiiqaan tayada daabacaadda wareegga waxayna soo gaabiyaan cimriga chip-ka. Substrates-ka indhaha, waxay hoos u dhigaan waxqabadka qalabka indhaha iyo dahaarka, taasoo keenta qaybinta tamarta oo aan sinnayn iyo cimriga adeegga oo yaraada.
Nadiifinta qallalan ee laysarka si dhif ah ayaa halkan loogu isticmaalaa sababo la xiriira khataraha waxyeelada substrate-ka, halka nadiifinta qoyan iyo nadiifinta hirarka shoogga ee balaasmaha ay leeyihiin codsiyo badan oo guul leh. Xu Chuanyi et al. waxay dhigeen rinjiga magnetic-scale micron-scale sidii filim dielectric ah oo ku yaal substrate-ka indhaha ee aadka u siman, iyagoo gaaray nadiifinta laysarka garaaca oo wax ku ool ah. In kasta oo walxaha wasakhda ah ee guud ay kordheen, cabbirkooda iyo daboolkoodu si weyn ayay u yaraayeen. Zhang Ping wuxuu bartay saameynta masaafada shaqada iyo tamarta laysarka ee waxtarka nadiifinta ee walxaha cabbirro kala duwan leh. Tijaabooyinku waxay muujiyeen in laysarka 240 mJ uu gaaray nadiifinta ugu wanaagsan ee walxaha polystyrene ee ku jira galaaska korontada ku shaqeeya masaafada shaqada ee 1.90 mm. Waxtarka nadiifinta ayaa la wanaajiyay iyadoo la adeegsanayo tamar laysar oo sareysa, walxaha waaweynna way fududahay in laga saaro.
2) Warshadaha Birta: Nadiifinta Dusha Sare ee Birta
Nadiifinta dusha sare ee birta waxay bartilmaameedsataa wasakhda macroscopic-ga ah: lakabyada oksaydhka/midhaha, rinjiga, dahaarka iyo waxyaabaha kale ee ku lifaaqan, oo loo kala saaro wasakhda organic (rinjiga, dahaarka) ama wasakhda aan organic ahayn (midhaha). Nadiifintu waxay buuxisaa shuruudaha habaynta/isticmaalka ee soo socda: tusaale ahaan, ka saarista lakabyada oksaydhka 10 μm ee dhumucda leh ee ka samaysan birta titanium ka hor alxanka, ka saarista rinjiga maqaarka diyaaradaha si dib loogu rinjiyeeyo, iyo nadiifinta haraaga caagga ah ee ka imanaya caaryada taayirka si loo hubiyo tayada badeecada iyo cimriga caaryada.
Birtu waxay leedahay heer waxyeello ka badan heerka nadiifinta wasakhaysan, taasoo suurtogalinaysa nadiifin wax ku ool ah oo leh laysar ku shaqeeya si habboon. Codsiyada qaan-gaarka ah waxaa ka mid ah: Wang Lihua et al. waxay muujiyeen in laysarka 5.1 J/cm² uu ka saaray lakabyada oksaydhka ee aluminiumka A5083-111H isagoo ilaalinaya tayada substrate-ka, iyo laysarka 100 W ee la riixay oo si wax ku ool ah loo nadiifiyay lakabyada oksaydhka titanium iyo adkaanta dusha sare ee la xoojiyay. Soo-saareyaasha guryaha (Raycus Laser, Han's Laser, Shenzhen Chuangxin) waxay si ballaaran u bixiyaan qalabka nadiifinta laysarka ee loogu talagalay caaryada caagga ah, miridhku birta iyo ka saarista saliidda qayb ka mid ah.
3) Ilaalinta Alaabta Dhaqanka: Nadiifinta Alaabta Dhaqanka iyo Waxyaabaha Warqadaha ah
Qalabka dhaqanka ee birta iyo dhagaxa ayaa urursada wasakhda, wasakhda khad iyo wasakho kale waqti ka dib, taasoo u baahan in laga saaro si loo soo celiyo muuqaalkii asalka ahaa. Waxyaabaha warqadda lagu sameeyay (rinjiyeynta, qoraalka xarfaha) waxay yeeshaan caaryo iyo lakabyo inta lagu jiro kaydinta aan habboonayn, taasoo si xun u wiiqaysa xaaladdooda iyo qiimaha dhaqanka/taariikheed.
Zhao Ying iyo asxaabtiisa ayaa xaqiijiyay nadiifinta laysarka UV ee lakabyada caaryada ee warqadda bariiska: hal sawir oo cabirkiisu yahay 3.2 J/mm² ayaa laga saaray lakabyada khafiifka ah, halka laba sawir ay gaareen in si buuxda looga saaro; tamar badan oo laysarka ah ayaa waxyeeleysay warqadda. Zhang Xiaotong ayaa si guul leh u soo celiyay farshaxan naxaas ah oo dahab ah isagoo adeegsanaya habka qoyan ee laysarka. Zhang Licheng ayaa nadiifinta laysarka ku mariyay sawir dheddig ah oo laga sameeyay Boqortooyadii Han. Yuan Xiaodong iyo asxaabtiisa ayaa qiimeeyay waxtarka nadiifinta laysarka ee walxaha dhagaxa, iyagoo barbar dhigaya burburka substrate-ka iyo hufnaanta ka saarista khad, qiiqa iyo wasakhda rinjiga ee dhagaxa ciidda.
Gunaanad
Nadiifinta laysarka waa tiknoolajiyad horumarsan oo leh cilmi-baaris ballaaran iyo fursado codsi oo ku saabsan hawada sare, qalabka militariga, elektarooniga iyo goobaha kale ee saxnaanta sare leh. Ku bislaaday warshado badan sababtoo ah waxtarkeeda, saaxiibtinimo deegaan iyo natiijooyin nadiifin oo heer sare ah, codsigeedu wuu sii kordhayaa. Marka laga reebo rinjiga la aasaasay iyo ka saarista miridhku, horumarkii ugu dambeeyay waxaa ka mid ah nadiifinta laysarka ee lakabyada oksaydhka ee fiilooyinka birta ah. Horumarinta mustaqbalka waxay ku xiran tahay ballaarinta codsiyada jira, gelitaanka goobaha cusub iyo qalabka cusub:
- Xoojinta cilmi-baarista aragtiyeed si loo hago codsiyada wax ku oolka ah. Cilmi-baarista hadda jirta waxay si weyn ugu tiirsan tahay tijaabooyinka, iyada oo aan lahayn qaab-dhismeed aragtiyeed oo bisil. Sameynta qaab-dhismeed noocaas ah waa mid muhiim u ah bisaylka tiknoolajiyadda.
- Ballaarinta codsiyada goobaha jira iyo kuwa cusub. Ku bislaaday rinjiga/midhaha ka saarista, isticmaalka soo baxaya waxaa ka mid ah nadiifinta birta oksaydhka oksaydhka, taasoo siinaysa dhul bacrin ah oo lagu koriyo.
- Horumarinta qalabka nadiifinta laysarka cusub, oo u kala baxa qalab caalami ah oo ujeeddooyin badan leh (tusaale ahaan, rinjiga isku dhafan/ka saarista miridhku) iyo qalab gaar ah (tusaale ahaan, qalab/fiilooyin gaar ah oo loogu talagalay meelaha xaddidan). Is-dhexgalka otomaatiga ah ee buuxa iyada oo loo marayo is-dhexgalka robot-yada warshadaha waa jiho rajo leh.
Waqtiga boostada: Maajo-14-2026
