不同能量密度下脉冲激光烧蚀制备纳米Si晶粒成核生长动力学研究

• 作者: 丁学成 傅广生 梁伟华 王英龙 罗青山 胡自强 褚立志 邓泽超 陈金忠
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: 脉冲激光烧蚀 Si纳米晶粒 能量密度 成核生长动力学
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 页码范围: 1547-1551
• 分类号: TB383.1
• 字数: 3595字
• 语种: 中文

摘要

在室温、10 Pa氩气环境下,采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,通过改变激光能量密度,在烧蚀点正下方、与烧蚀羽辉轴线平行放置的衬底上沉积制备了一系列纳米Si晶薄膜.采用SEM、Raman散射谱和XRD对纳米Si晶薄膜进行了表征.结果表明:沉积在衬底上的纳米Si晶粒分布在距靶一定的范围内,晶粒尺寸随与靶面距离的增加先增大后减小；随着激光能量密度的增加,晶粒在衬底上的沉积范围双向展宽,但沉积所得最大晶粒尺寸基本保持不变,只是沉积位置随激光能量密度的增加相应后移.结合流体力学模型、成核分区模型和热动力学方程,通过模拟激光烧蚀靶材的动力学过程,对纳米Si晶粒的成核生长动力学过程进行了研究.