1064nm纳秒脉冲激光诱导硅表面微结构研究

• 作者: 唐多昌 徐琴 李国强 李晓红 杨宏道 王俊波 袁春华 邱荣
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 纳秒激光 硅的微结构 相爆炸 热应力
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 701-706
• 分类号: O4
• 语种: 中文

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15-20pm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.