Temos vadovas: dr. Mindaugas Gedvilas (kreiptis rekomendacijos)
Našus lazerinis silicio karbido mikroapdirbimas femtosekundinių impulsų papliūpomis
Aktualumas. Silicio karbidas (SiC) yra viena iš perspektyviausių plačios draustinės juostos puslaidininkinių medžiagų, naudojamų galios elektronikoje, aukštos temperatūros jutikliuose, automobilių, aviacijos ir kvantinių technologijų komponentuose. Lyginant su tradiciniu siliciu, SiC pasižymi didesniu šiluminiu laidumu, plačia draustine juosta ir išlaiko funkcionalumą aukštesnėse temperatūrose, todėl leidžia kurti efektyvesnius, kompaktiškesnes ir patvaresnes galios elektronikos sistemas. SiC vis sparčiau įsitvirtina puslaidininkių rinkoje, tačiau mechaninis apdirbimas ir paviršiaus paruošimas išlieka sudėtingi bei brangūs dėl didelio kietumo, trapumo ir terminio stabilumo.
Mokslinis naujumas. Femtosekundinių lazerio impulsų papliūpų MHGz ir GHz režimai atveria naujas lazerinio apdirbimo galimybes, nes leidžia valdyti energijos sugertį ir medžiagos pašalinimo dinamiką skirtinguose laiko skalės procesuose, taip pasiekiant didesnį našumą, mažesnį terminį pažeidimą ir geresnę paviršiaus kokybę pasiekiant <0.1 μm paviršiaus šiurkštumą. Tačiau SiC apdirbimas femtosekundinių lazerio impulsų papliūpomis mokslinėje literatūroje dar netyrinėtas.
Perspektyvumas. Femtosekundinių lazerio impulsų papliūpų režimai iš esmės keičia lazerinio apdirbimo realų pritaikymą industrijoje, nes leidžia žymiai pagerinti apdirbimo našumą, paviršiaus lygumą ir mikrostruktūrinį paviršiaus integralumą vienu procesu. Toks metodų derinys SiC atveju yra itin patrauklus pramonei, kur reikalinga aukšta paviršiaus kokybė, ribotas terminis pažeidimas ir didelis produktyvumas, ypač apdirbant 150–200 mm SiC plokšteles. Tai leidžia numatyti potencialų integravimą į SiC komponentų gamybos linijas ir galimus pritaikymus galios elektronikos, kvantinių detektorių, jutiklių bei traukos sistemų technologijose.