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Laser processing for transparent substrate using double pulse femto second laser beam with photo excitation

Research Project

Project/Area Number 17K18831
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Mechanics of materials, Production engineering, Design engineering, and related fields
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Terutake Hayashi  九州大学, 工学研究院, 准教授 (00334011)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒河 周平  九州大学, 工学研究院, 教授 (90243899)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsフェムト秒レーザー / 透明基板 / 光励起 / アブレーション / ダブルパルスビーム / 透明材料 / ダブルパルス
Outline of Final Research Achievements

We investigate the ablation dynamics for the transparent target during the instant photo excitation. The fundamental experiment was performed to process the fused silica target by using low fluency laser beam.
Carbon thin layer is coated on the fused silica target to generate the photo excitation area on the substrate when the femtosecond laser is irradiate on the target.
The damagage threshold is compared with the fused silica target with the target which coated on the carbon thin layer. It is confirmed that the damage threshold becomes lower with help of the carbon thin layer to generate the photo excitation area on the surface of the substrate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,省エネルギー社会の要請に応えるべく,パワー半導体デバイスの製造に用いられる透明基板材料を,低光子エネルギービームでレーザー加工する技術の開発に挑戦する.
本研究課題の遂行により,従来,光吸収性の問題でレーザー加工が困難とされる透明基板材料を簡便に,高精度に加工する技術が確立すれば,その工業的な価値は高く,レーザー加工の工業適用途が大きく広がると考えられ,その社会的意義は大きい.また,透明基板材料のレーザー加工プロセスについての研究はまだ,その過程が詳細に解明されているとはいえないことから,レーザー加工の分野において果たす学術的意義も大きい.

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] フェムト秒レーザを用いた薄膜付き透明材料の光励起加工に関する研究2019

    • Author(s)
      廣津 佑紀,林 照剛,黒河 周平,水町 遼祐
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第72期総会・講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] フェムト秒レーザを用いたダブルパルスビームによる励起状態面の表面加工に関する研究(第九報) ―加工変質層の元素組成評価―2018

    • Author(s)
      松永啓伍,林照剛,黒河周平,廣津佑紀,松川洋二,長谷川登,錦野将元
    • Organizer
      2018年度精密工学会春期全国大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] フェムト秒レーザによる膜付き絶縁体に対する光励起加工に関する研究2018

    • Author(s)
      廣津佑紀,林照剛,黒河周平,水町遼祐,松川洋二
    • Organizer
      2018年度精密工学会九州支部講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2017-07-21   Modified: 2020-03-30  

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