金刚石在线讯  随着半导体技术的快速发展，下一代功率与射频器件对材料性能和加工精度提出了更高要求。氮化镓（GaN）、氧化镓（Ga₂O₃）和金刚石作为宽禁带半导体材料，因其卓越的物理化学特性，成为推动功率与射频器件性能突破的关键材料。然而，这些材料的硬脆特性及复杂物理化学性质，给传统加工技术带来了巨大挑战，激光微纳加工技术为解决这些问题提供了新的途径。

激光微纳加工技术是利用激光束作为加工工具，在微米乃至纳米尺度上对材料进行精确加工的技术。激光束以其高能量密度、高方向性和高单色性等特点，能够在极短的时间内将光能转化为热能、机械能或化学能，从而实现对材料的精确去除、改性或沉积。这一技术具有高精度、高效率、低损伤和非接触式加工等特点。

在微纳加工过程中，通常选用脉冲宽度小于百皮秒量级的超快激光作为光源，如飞秒激光和皮秒激光，其具有以下优点：

（1）由于脉冲宽度通常小于热扩散的时间，因此加工过程中带来的热影响区可以忽略不计，这通常被称为“冷加工”；

（2）由于焦点处具有极高的峰值光强，因此几乎可以被用来加工所有的材料；

（3）在激光加工过程中，焦点位置会产生多光子吸收现象，这可以进一步提高激光微纳加工的精度。

不同类型激光加工示意图

以金刚石为例，激光技术加工主要集中在几个关键领域：

（1）激光切割。在金刚石切割加工中，高准直度、低锥度以及高纵横比的凹槽一直是高质量切割的基本要求。与其他切割方式相比，激光切割具备无接触、高效、切缝小和热影响区小等独特优势，成为加工金刚石的理想方法。

（2）激光抛光。激光抛光金刚石是一个基于烧蚀过程的技术，主要通过激光石墨化和随后对石墨化层的激光烧蚀来实现，与连续激光器相比，脉冲激光器在目标表面产生较小的热损伤，因此更加适合精密加工。

（3）激光剥离。激光剥离通过生成改质面并剥离该面实现切片，利用激光穿透晶体的特性，聚焦于特定深度处诱导改质面形成，再沿该面实现分离。该技术显著提升了加工效率与精度，为高质量金刚石切片加工提供了新的解决方案。

（4）激光加工微通道。金刚石微通道结构因其卓越的散热性能，广泛应用于航空航天和电子器件领域。在微通道加工中，选择适当的激光脉宽是关键因素之一。飞秒激光由于其极短的脉冲持续时间和精确的热控制能力，能够加工出更为精细的微结构。

2025年11月5日，中国粉体网将在河南•郑州举办“2025半导体行业用金刚石材料技术大会”。届时，我们将邀请到安徽大学胡伦珍教授出席本次大会并作题为《面向下一代功率与射频器件的激光微纳加工技术》的报告。

个人简介

胡伦珍，安徽大学教授，安徽大学电子信息专业行业导师，安徽柏逸激光科技有限责任公司新产品研发项目负责人，研究方向超快激光微纳加工，先后参与5项国家自然科学基金以及科技部和军工项目，主持横向课题2项，发表SCI论文40余篇，作为主要起草人参与编写行业标准和国家标准各1项，授权专利10余项。

参考来源：

张晓宇等：面向金刚石材料高质量激光加工方法和研究进展

张怀智：透明硬脆材料内部激光光场调控及微纳加工应用

光电资讯

（金刚石在线编辑整理/石语）

注：图片非商业用途，存在侵权请告知删除！