长脉冲激光与硅相互作用气化过程的数值模拟

• 作者: 倪晓武 刘剑 张梁 戴罡 陆建
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: Ms脉冲激光 硅 气化速度 气化深度
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 437-444
• 分类号: TN249|TN305
• 字数: 4656字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111902.0437

摘要

为了研究毫秒量级脉宽激光与半导体材料的相互作用机理,建立了一维有限元模型,对长脉冲激光与硅相互作用的气化现象进行了数值模拟.在计算中,利用热焓法处理了固一液相变过程,并根据热流方程考虑了气化产生的能量损失.在人射激光功率密度相同的条件下,定量地描绘了不同脉宽激光辐照材料的温度分布,前表面的温度历史,以及气化速度和气化深度,并估算出气化深度为0.5 μm时,物质蒸汽使激光产生光学自聚焦现象的激光功率阈值仅为0.2 W,此阈值远小于长脉冲激光的功率.因此,在长脉冲激光与硅材料相互作用过程中,气化的物质蒸汽会使后续激光产生光学自聚焦现象.得到的结果可为长脉冲激光的应用提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陆建	南京理工大学理学院	172	1702	21.0	27.0
2	倪晓武	南京理工大学理学院	227	2204	23.0	31.0
3	张梁	南京理工大学理学院	8	60	5.0	7.0
4	刘剑	南京理工大学理学院	8	55	4.0	7.0
5	戴罡	南京理工大学理学院	6	52	4.0	6.0