外加氩气流下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒成核生长动力学研究

• 作者: 丁学成 傅广生 梁伟华 王世俊 王英龙 褚立志 赵亚军 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 硅纳米晶粒 外加气流 成核生长动力学
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 页码范围: 188-192
• 分类号: TN304
• 字数: 2780字
• 语种: 中文

摘要

为研究纳米硅晶粒成核生长动力学过程,采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,在室温,50～200 Pa的氩气氛围中,通过引入垂直于烧蚀羽辉轴线的外加气流,在水平放置的衬底上沉积了一系列纳米Si晶薄膜.扫描电子显微镜( SEM)、拉曼(Raman)散射和X射线衍射(XRD)检测结果表明,未引入气流时,衬底上相同位置处晶粒尺寸随气体压强的增大逐渐减小；在距靶1 ～2cm范围内引入气流后,尺寸变化规律与未引入气流时相反.通过分析晶粒尺寸及其在衬底上的位置分布特点,结合流体力学模型和热动力学方程,分析得出在激光能量密度一定的条件下,环境气体压强、烧蚀粒子温度和密度共同影响着纳米晶粒的成核生长.