在激光誘導周期性納米光柵可控制造方面，激光誘導周期性表面結構（LIPSS）能夠突破光的衍射極限，獲得亞波長（~λ/2）至超深亞波長（~λ/8）分辨率的納米光柵結構，但其結構的空間長程無序性限制了其在工業(yè)界的應用。

研究人員基于對超快激光激發(fā)表面等離激元波干涉現象的研究，首次系統(tǒng)解釋了激光誘導納米光柵結構空間分布紊亂的成因，并提出了相應的調控策略，即利用表面等離激元波干涉所引起的自對準現象，實現了長程有序亞波長光柵結構的高效大面積制備。進一步，對超快光源進行光束整形，形成均勻一致的線光源，通過調整激光加工策略，在單次掃描中穩(wěn)定實現了成千上萬二維陣列單元的自發(fā)生成，達到了在晶圓級大小樣品上高效制備均勻二維納米結構的目的。上述研究工作以“Self〢ligned Laser㊣nduced Periodic Surface Structures for Large〢rea Controllable Nanopatterning”為題，發(fā)表在Laser & Photonics Reviews，以“Self-Aligned Plasmonic Lithography for Maskless Fabrication of Large-Area Long-Range Ordered 2D Nanostructures”為題，發(fā)表在Nano letters上。

圖2. 基于激光誘導周期性表面結構自對準現象開發(fā)的高效二維納米圖案化技術

在線形脈沖激光跨大尺度微納復合制造方面，跨大尺度分級金屬微納米網格結構（亞100nm至數微米尺度）是提高透明柔性電子器件的透光性、導電性和機械穩(wěn)定性的一種有效途徑，然而高效經濟地制備上述微納復合結構仍極具挑戰(zhàn)性。

研究人員創(chuàng)造性地提出了一種單步無掩膜線形脈沖激光光刻技術，通過調制線形脈沖光源的分離燒蝕，可高效制備線寬從50 nm至數微米連續(xù)可調的金屬網格線。研究人員利用該技術設計并制備了一種柔性透明電極，在保證透過率大于80%的前提下，得到了4.6 Ω/sq的薄層電阻，在經過1000次的抗彎測試后仍能保持良好的光電性能。進一步，研究人員將該技術應用于制備一種柔性多向應變傳感器，利用單層薄膜實現了多向應變傳感的功能，且在靈敏度和響應性方面都具有顯著優(yōu)勢，且顯示出良好的機械穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性。相關研究內容以“Laser-patterned hierarchical aligned micro-/nanowire network for highly sensitive multidimensional strain sensor”為題，發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上，以“Line-shaped laser lithography for efficiently fabricating flexible transparent electrodes with hierarchical metal grids across λ/10 to microscale”為題，發(fā)表在Advanced Materials Technologies上。

圖3. 線形脈沖激光光刻用于跨大尺度微納復合制造