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1064 nm纳秒脉冲激光诱导硅表面微结构研究

杨宏道 李晓红 李国强 袁春华 唐多昌 徐琴 邱荣 王俊波

1064 nm纳秒脉冲激光诱导硅表面微结构研究

杨宏道, 李晓红, 李国强, 袁春华, 唐多昌, 徐琴, 邱荣, 王俊波
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  • 利用Nd:YAG纳秒激光(波长为1064 nm)在不同气氛(空气、N2,真空)中对单晶硅进行累积脉冲辐照,研究了表面微结构的演化情况.在激光辐照的初始阶段,与532和355 nm纳秒脉冲激光在硅表面诱导出波纹结构不同,1064 nm脉冲激光诱导出了微孔结构和折断线结构,并且硅的晶面取向不同,相应的折断线结构也不同.对于Si(111)面,两条折线交角为120°或60°,形成网状;而对于Si(100)面,两条折断线正交,从而将表面分成了15—20 μm的矩形块.结果表明,微孔结构的生长过程主要与相爆炸有关,而折断线的形成主要是热应力作用的结果.不同气氛对微结构形成的影响表明,刻蚀率和生长率与微结构的形成有密切的关系.
    • 基金项目: 四川省教育厅科研基金(批准号:08ZB006,09ZA128)、西南科技大学博士研究基金(批准号:06ZX7113)和四川省科技厅项目(批准号:07JY029-150)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-17
  • 修回日期:  2010-05-07
  • 刊出日期:  2011-02-15

1064 nm纳秒脉冲激光诱导硅表面微结构研究

  • 1. 西南科技大学理学院激光与光电子实验室,极端条件物质特性实验室,绵阳 621010
    基金项目: 

    四川省教育厅科研基金(批准号:08ZB006,09ZA128)、西南科技大学博士研究基金(批准号:06ZX7113)和四川省科技厅项目(批准号:07JY029-150)资助的课题.

摘要: 利用Nd:YAG纳秒激光(波长为1064 nm)在不同气氛(空气、N2,真空)中对单晶硅进行累积脉冲辐照,研究了表面微结构的演化情况.在激光辐照的初始阶段,与532和355 nm纳秒脉冲激光在硅表面诱导出波纹结构不同,1064 nm脉冲激光诱导出了微孔结构和折断线结构,并且硅的晶面取向不同,相应的折断线结构也不同.对于Si(111)面,两条折线交角为120°或60°,形成网状;而对于Si(100)面,两条折断线正交,从而将表面分成了15—20 μm的矩形块.结果表明,微孔结构的生长过程主要与相爆炸有关,而折断线的形成主要是热应力作用的结果.不同气氛对微结构形成的影响表明,刻蚀率和生长率与微结构的形成有密切的关系.

English Abstract

参考文献 (27)

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