纳秒紫外重复脉冲激光烧蚀单晶硅的热力学过程研究

• 作者: 冯国英 刘全喜 包凌东 孙年春 杨李茗 段涛 牛瑞华 韩敬华 高翔
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光烧蚀 单晶硅 盲孔 激光等离子体冲击波
• 年，卷（期）: 2012,（19）
• 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: 475-483
• 分类号: O484.1
• 语种: 中文

摘要

采用波长为355nm的纳秒紫外重复脉冲激光对单晶硅片进行了盲孔加工实验，观测了随脉冲增加激光烧蚀硅片的外观形貌和盲孔孔深、孔径的变化规律，并对紫外激光辐照硅片的热力学过程进行了分析．研究结果表明：紫外激光加工硅盲孔是基于热、力效应共同作用的结果，热效应会使得硅材料熔化、气化甚至发生电离产生激光等离子体，为材料的去除提供条件；激光等离子体冲击波以及高温气态物向外膨胀会对熔化材料产生压力致使其向外喷射，为重复脉冲的进一步烧蚀提供了条件；力效应主要沿着激光传输的方向，垂直于硅表面，使得去除部位主要集中在孔的深度方向，达到较高的孔径比，实验观察孔径比可达8：1；此外，激光等离子体的产生也阻止了激光对靶面的作用，加之随孔深的增加激光发生散焦，使得烧蚀深度有一定的限制，实验观察烧蚀脉冲个数在前100个时加工效率较高．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙年春	四川大学电子信息学院	50	157	6.0	10.0
2	冯国英	四川大学电子信息学院	206	899	13.0	20.0
3	杨李茗		35	223	9.0	12.0
4	段涛	西南科技大学极端条件物质特性实验室	59	398	9.0	18.0
5	韩敬华	四川大学电子信息学院	41	199	8.0	12.0
6	高翔	四川大学电子信息学院	18	98	4.0	9.0
7	包凌东	四川大学电子信息学院	3	15	2.0	3.0