作者

夏虹，刘岳峰，梁书语

机构

吉林大学，香港中文大学

Citation

Liang S Y, Zhu R Q, Xia H, Liu Y F. 2026. Laser micro-nano processing of optoelectronic materials. Int. J. Extrem. Manuf. 8 012009. 

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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ae0b0b

撰稿 | 文章作者

1. 文章导读

随着信息技术和新型显示的快速发展，高精度和可控的光电材料微纳加工需求日益迫切。

近期，吉林大学夏虹教授、刘岳峰教授团队与香港中文大学梁书语博士在 SCI 期刊《极端制造（英文）》（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM》发表题为“Laser micro-nano processing of optoelectronic materials”的综述论文。文章系统地总结了激光微纳加工技术在光电材料制备、图案化与集成中的最新进展，并展望了未来的发展方向，对先进光电器件的研发具有重要意义。

2. 图文解析

飞秒激光因其超快、超强和高度聚焦等独特特性，正在成为光电材料微纳制造的“通用工具”。与传统光刻、印刷或压印技术相比，激光微纳加工技术具有无掩模、数字化、可编程的优势，能够实现从二维到三维的高精度加工，同时兼具退火、相变和离子交换等多重功能。

本文从五个方面全面梳理了激光与光电材料的相互作用机制与最新研究成果：

激光诱导聚合：通过双光子聚合突破衍射极限，实现量子点、有机荧光材料等三维结构的高精度加工。

图1 通过激光诱导聚合制备图案化光电材料。

激光烧蚀：利用飞秒激光的烧蚀去除能力，成功在钙钛矿薄膜、铌酸锂等材料上制备高质量微纳结构。

图2 通过激光烧蚀技术制备图案化光电材料。

激光转移打印：突破单一材料限制，可同时实现多色荧光图案转移，为高分辨率显示提供新思路。

图3 通过激光诱导转印技术制备图案化光电器件。

激光定向组装：基于光学梯度力或微泡效应，实现量子点和纳米颗粒的“按需拼装”。

图4 通过激光定向组装制造图案化光电材料。

激光辅助结晶：通过超快激光调控成核和生长过程，精准控制钙钛矿量子点的空间分布与晶型。

图5 通过激光辅助结晶制备图案化光电材料。

这些方法在防伪标签、高分辨率显示、传感器和信息加密等领域均已展现出广阔应用前景。

激光微纳加工将在三个方向持续突破：

跨尺度制造：实现从纳米级功能单元到厘米级阵列的连续集成；

多功能耦合：在同一平台上实现相变调控、光学调制与高灵敏检测；

产业化推广：结合卷对卷工艺与智能化控制，推动光电器件的大规模低成本制造。

随着激光技术与材料科学、人工智能等领域的交叉融合，激光微纳制造有望成为新一代光电器件与系统的重要支撑技术。

3. 作者与团队简介

夏虹

吉林大学

夏虹教授，博士生导师，吉林大学电子科学与工程学院教授，长期从事光电子学与微纳制造研究，在光学调控与新型材料器件领域取得了系统性成果。

刘岳峰

吉林大学

刘岳峰教授，博士生导师，吉林大学电子科学与工程学院教授，研究方向涵盖纳米光电子学、新型显示与光子器件，多项成果实现产业转化。

梁书语

香港中文大学

梁书语博士，现任香港中文大学博士后研究员，博士毕业于吉林大学电子科学与工程学院，主要研究方向为飞秒激光微纳制造、纳米压印光刻及光电器件。