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超短激光脉冲对硅表面微构造的研究 被引量:38

Study of Silicon Micro-Structuring Using Ultra-Short Laser Pulses
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摘要 在特定的气体氛围下,用一定能量密度的超短脉冲激光连续照射单晶硅片表面,制备出表面具有准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的“黑硅”新材料。不同背景气体下的实验表明,激光脉宽和背景气体对表面微构造的形成起着决定性的作用。具体分析了SF6气体氛围中,皮秒和飞秒激光脉冲作用下硅表面微结构的演化过程。虽然两者均可造成硅表面的准规则排列微米量级尖峰结构,但不同脉冲宽度的激光与硅表面相互作用的物理机制并不相同。在皮秒激光脉冲作用下,尖峰结构形成之前硅片表面先熔化;而飞秒激光脉冲作用下尖峰的演化过程中始终没有出现液相。对材料的光辐射吸收的初步研究表明,该材料对1.5~16μm的红外光辐射吸收率不低于80%。 The new material "black silicon" formed by arrays of sharp conical spikes on the silicon surface is fabricated under the cumulative ultra-short laser pulses irradiation in different ambient atmospheres. The physical mechanisms of conical spikes evolutions impacting silicon surface under picosecond (ps) and femtosecond (fs) laser irradiations are different. The formation of spikes arrays depends on the pulse duration and ambient atmosphere. Especially, in SF6 ambient atmosphere, silicon surface micro-structuring evolutions under ps and fs laser irradiations are analyzed in detail. Under the ps laser irradiation, silicon surface is melted before the spike arrays formed; while under the fs laser irradiation, the formation of spike array does not go through the liquid phase. The preliminary experiment shows that the infrared radiation absorptance is more than 80% at the wavelength range of 1.5~16μm.
出处 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1688-1691,共4页 Chinese Journal of Lasers
基金 国家自然科学基金(10321003)资助项目。
关键词 激光技术 表面微构造 超短激光脉冲 光辐射吸收 laser technique surface micro-structuring silicon ultra short laser pulse light absorption
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参考文献12

二级参考文献42

  • 1龚旗煌,任海振,陈建新,马日,李霞,吴成印,杨宏.飞秒强激光场下分子的场致电离和库仑爆炸[J].北京大学学报(自然科学版),2003,39(z1):13-27. 被引量:2
  • 2周东平,范正修,刘立明,庄大奎,刘华.红外滤光片激光损伤的研究[J].中国激光,1994,21(11):893-896. 被引量:5
  • 3Her T H, Finlay R J, Wu C et al. Appl. Phys. Lett. , 1998,73: 1673. 被引量:1
  • 4Wu C, Crouch C H, Zhao L et al. Appl. Phys. Lett., 2001,78 : 1850. 被引量:1
  • 5Schechter Bruce, New Scientist, 2001, 13:34. 被引量:1
  • 6Carey J E, Crouch C H, Younkin R et al. Proceedings of the 14th International Vacuum Microelectronics Conference, 2001.75. 被引量:1
  • 7Anita Lloyd Spetz, Peter Tobias, Amir Baranzahi at al.. Current status of silicon carbide based high-temperature gas sensors[J].IEEE Trans. Electron Device, 1999, 46(3): 561-566 被引量:1
  • 8Jia T Q, Xu Z Z, Li X X et al.. Microscopic mechanisms of ablation and mieromachining of dielectrics by using femtosecond lasers[J]. Appl. Phys. Lett., 2003, 82(24): 4382-4384 被引量:1
  • 9T. Q. Jia, Z. Z. Xu, X. X. Li et al.. Mechanisms in fs-laser ablation in fused silica[J]. J. Appl. Phys., 2004, 95(9):5166-5171 被引量:1
  • 10Guanghua Cheng, Yishan Wang, J. D. White et al..Demonstration of high-clensity three-dimensional storage in fused silica by femtoseeond laser pulses[J]. J. App. Phys. , 2003, 94(3): 1304-1307 被引量:1

共引文献93

同被引文献506

引证文献38

二级引证文献201

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