飛秒激光與氮化硅晶體相互作用的研究.pdf

1、氮化硅晶體薄膜在微電子工業(yè)、光電子工業(yè)、機械工業(yè)等方面具有廣泛的應用。研究飛秒激光跟氮化硅晶體薄膜的相互作用，既能發(fā)展飛秒激光與電介質材料相互作用的有關理論，為研究飛秒激光與其它電介質材料相互作用提供借鑒，又可以拓展氮化硅晶體薄膜在微電子、光電子及納米材料器件方面的應用范圍。 本論文對飛秒激光與β相氮化硅晶體薄膜相互作用的機理進行了一定的理論研究。主要工作包含以下幾個方面： 一．依據飛秒激光與電介質材料相互作用的相關理論

2、探討了飛秒激光與氮化硅材料相互作用機理。通過理論分析得出本文參數下的飛秒激光與氮化硅材料相互作用的主要非線性效應是多光子離化和雪崩離化；飛秒激光與氮化硅材料相互作用的兩個具體過程是：首先通過多光子離化和雪崩離化使材料內部電子電離，并最終在材料內部形成等離子體狀態(tài)，之后等離子體強烈吸收激光能量直至氮化硅晶體材料被去除。 二．依據飛秒激光與電介質材料相互作用的?？耍绽士?F—P)動力學方程，通過數值計算分析討論了飛秒激光對p相氮化

3、硅晶體薄膜的損傷情況。首先計算了不同激光參數下氮化硅晶體薄膜的多光子離化系數和雪崩離化系數。然后通過MATLAB軟件編寫程序，求解飛秒激光與氮化硅晶體薄膜相互作用的F—P方程。計算出三種不同激光參數下氮化硅晶體薄膜的損傷閾值，損傷形貌，給出電子數密度、光強、表面反射率等參數隨脈沖持續(xù)時間變化的圖示關系等。三種激光參數分別為波長780nm，脈沖寬度100fs以上；波長800nm，脈沖寬度100fs左右；波長800nm，脈沖寬度15fs。計