皮秒激光烧蚀Al膜的理论分析与实验验证

• 作者: 李云鹏 王海峰 邢妍 鄂书林 金方圆 陈波
• 来源期刊: 发光学报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 半经典双温方程 有限元方法 自由电子气理论 热电场
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 发光学应用及交叉前沿
• 页码范围: 754-760
• 页数: 7页
• 分类号: TN241
• 字数: 4837字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/fgxb20143506.0754

摘要

为研究Al膜受短脉冲激光作用时的能量传输过程,建立了一维半经典双温热传导模型.根据材料加工过程的熔化现象,对模型的相变区域进行有效设置.通过有限元法求解,得到晶格温度随时间分布的规律.根据自由电子气理论优化了模型,得到Al膜表面反射率和热吸收系数随时间的分布图.得到了激光辐照所产生热电场的分布规律,并分析了电子温度梯度对其影响.描绘出电子漂移运动速度的分布规律,证实激光作用产生的热电场是电子漂移运动的主导因素,发现最大漂移速度位置随时间的延长而加深.对激光作用后的晶格温度进行了区域性分析,定义了过热加热区,并得到激光烧蚀深度随时间的变化关系.实验结果表明,不同功率皮秒激光烧蚀Al膜的深度接近于理论计算结果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈波	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	167	1116	17.0	24.0
2	王海峰	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	87	676	13.0	21.0
3	鄂书林	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	22	318	9.0	17.0
4	李云鹏	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	8	61	3.0	7.0
8	金方圆	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	6	23	3.0	4.0