激光阵列化转移
在最短的时间内处理大面积区域通常是工业加工的必要条件。基于激光的非接触式转移技术通过聚焦透镜将光束聚焦为特定大小的光斑，具备较高的空间精度，并且对样品表面的损害最小，具有选择性加工的特点。而图案阵列化转移技术一方面满足选择性地作用于材料，另一方面增加了加工区域，具有并行处理的优势，在利用不同转移技术工艺中，应用了不同的图案化转移方式。
在准分子激光器中，出射的紫外准分子激光束经过衰减器，由整形、匀束装置可以得到极为均匀和长期稳定的线光束，如图XX所示。通过控制位移台的移动，线光束可以实现大面积的加工。为了满足批量转移过程的高度选择性，通常采用光掩膜[X[孙1] ,Y[孙2] ]的方式对光束进行图案化，以得到与微器件大小和形状相匹配的光束尺寸。由于掩模式图案化方式需要根据工艺的不同经常更换掩模版，这导致工艺兼容性很差。当前发展出一种空间光调制无掩膜方式[X[孙3] ]——DMD无掩膜技术[X[孙4] ，Y[孙5] ]，其主要原理是通过计算机将所需的图案通过软件输入到DMD芯片中，根据图像中的黑白像素的分布来改变DMD芯片微镜的转角，并通过准直光源照射到DMD芯片上形成与所需图形一致的光图像投射到基片表面，然后通过控制样品台的移动实现大面积的微结构制备。此外，也可通过液晶空间光调制器（SLM）提供全灰度强度调制，生成外圈为低能量密度内圈为高能量密度的强度分布光束，用于满足不同的加工模式。相对准分子激光器而言，固体激光器通常以点光斑的方式作为输出激光源，光斑作用面积很小，不再适用于掩膜方式。若要满足大面积加工，通常采用振镜扫描式[X[孙6] ,Y[孙7] ]，将点光斑以高速扫描速度实现阵列化加工。
[孙1]https://doi.org/10.2961%2Fjlmn.2008.03.0007
[孙7]https://link.springer.com/article/10.1007/s00339-016-9928-7
1 光学投影式掩膜阵列化光斑
在准分子激光器中，出射的紫外准分子激光束经过衰减器，由望远镜光学装置成形，在单独的单元中进行长、短轴均匀化可以得到极为均匀和长期稳定的线光束，如图XX所示。通过控制位移台的移动，线光束可以实现大面积的加工。为了满足批量转移过程的图案化，通常采用光掩膜的方式对光束进行图案化。
光掩模技术是微电子制造领域中光刻工艺所用技术，由不透光的遮光掩膜在透明基板上形成掩膜图形，再进行后续工序的图案化操作，这种技术在光刻工艺中应用最为成熟，有三类掩膜放置方式：接触式掩膜、非接触式掩膜、光学投影式掩膜。相比前两者方式，投影式掩膜方法通常会将掩模图案放大到工件上，使用x4、x10或x30的放大倍率，这样掩模版就不需要超高分辨率的特性，从而降低其复杂性和制造成本。由于使用了放大倍率，激光束在掩模处的能量密度远低于样品处的能量密度，这降低了掩膜损坏的风险，并延长了掩膜的使用寿命。由于掩膜和工件不在很近的距离内，掩膜不会受到样品烧蚀造成的任何碎屑或微粒损坏。
2 空间光调制阵列化光斑
由于掩模式图案化方式需要根据工艺地不同经常更换掩模版，这导致工艺兼容悉尼港很差。当前发展出一种空间光调制无掩膜方式——DMD无掩膜技术，其主要原理是通过计算机将所需的图案通过软件输入到DMD芯片中，根据图像中的黑白像素的分布来改变DMD芯片微镜的转角，并通过准直光源照射到DMD芯片上形成与所需图形一致的光图像投射到基片表面，然后通过控制样品台的移动实现大面积的微结构制备。Raymond等人用DMD对532nm激光的光束分布进行空间调制，研究了DMD像素化对激光光束轮廓（和激光传输）的影响。设备原理图如下图XX所示。采用532nm倍频Nd:YAG脉冲多模激光器经脉冲发生器控制提供8mJ的脉冲能量，输出的激光束进入扩展器，扩展为8倍，光束经反射镜进入DMD，所需的位图图像通过计算机加载到DMD上，单个激光脉冲照亮整个阵列。DMD形成的反射光束照向“色带”，然后通过20X显微镜物镜成像到位于X-Y位移台的待转移器件上。DMD反射的空间光束轮廓在CCD光束轮廓仪上重新成像和监控。该研究利用空间光调制器实现了任意复杂可重构结构的激光前向传输，允许激光传输过程所需的激光脉冲的空间分布针对每个脉冲进行修改。其上的可编程图像在空间上调制激光束的强度分布，然后用于将再现相同空间图案的薄层材料转移到基板上，如图2。
相对于传统的设备，DMD无需掩膜，节约了生产成本和周期并可以根据自己的需求灵活设计掩膜。DMD芯片上的每个微镜都可以等效看成一束独立光源，其曝光的过程相当于多光束多点同时曝光可极大提高生产效率特别是对于结构繁琐的图形。[Laser forward transfer using structured light]
3 振镜扫描阵列化光斑
相对准分子激光器而言，固体激光器通常以点光斑的方式作为输出激光源，光斑作用面积很小，若要满足大面积加工，通常采用振镜扫描式，将点光斑以高速扫描速度实现阵列化加工。Kim等人在将GaN LED与蓝宝石衬底分离的SLLO系统中便应用了这一技术，如图XX。对于LLO实验，使用UV激光作为光源，通过扫描仪中的透镜聚焦的激光的光束直径约为10μm。该激光束通过检流计扫描仪具有100的扫描速度控制 毫米/秒，扫描的区域160 × 160 微米2，和2的扫描间隔 LLO期间微米。从外部到中心上方在不同方向上四次（顶部到底部，底部到顶部，从右到左和从左到右）用激光对LED进行处理，不仅避免了处理一个LED时会出现边缘破裂和LED分离失败的情况，也满足了大批量快速加工地要求。
