Лазерный мир

Кузьмин Евгений Викторович // Диссертация

Актуальность темы исследования. С момента своего изобретения лазеры широко используются для обработки материалов. Появление лазеров ультракоротких длительностей открыло новые перспективы для научных, приборных и технологических применений. Отличиями фемтосекундных импульсов являются сверхмалая длительность (делающая возможным раздельное рассмотрение процессов в электронной подсистеме и тепловых процессов в кристаллической решётке) и сверхвысокая интенсивность излучения, позволяющая значительно повысить поглощение света за счёт многофотонных процессов.

В последнее время повышенное внимание уделяется кремнию, как важному материалу квантовой электроники и оптотехники, и, в особенности, микроструктурам, возникающим на его поверхности под воздействием ультракоротких лазерных импульсов. Уникальные свойства микроструктурированного кремния (высокое поглощение и низкое отражение света, управляемая смачиваемость, повышенные трибологические свойства и т.д.) позволяют создавать многофункциональные поверхности для широкого круга приборных и технологических приложений (солнечных панелей, водоотталкивающих поверхностей и т.д.)1-8. Особенностями такого микроструктурирования являются возможность управления видом поверхностного рельефа за счет дозирования поглощённой энергии и высокая

В связи с этим возрастают требования к производительности процесса микроструктурирования поверхности, которая повышается с ростом частоты следования импульсов вплоть до 106 Гц и более. При таких условиях влиятельным фактором становится накопление тепла и/или структурных изменений поверхности, происходящих между фемтосекундными импульсами. В то же время, исследование накопленных во время действия фемтосекундного лазерного импульса в электронной подсистеме полупроводника явлений и их влияния на результат лазерной обработки затруднено в связи с крайне малой длительностью импульса. Существующие экспериментальные методы исследования пропускания или отражения света, в том числе метод pump-probe, ограничены временным разрешением регистрирующих устройств, что способствует развитию теоретических моделей, описывающих процессы взаимодействия фемтосекундного лазерного излучения с кремнием.

В последнее время особое развитие получили сдвоенные фемтосекундные импульсы (сдвоенный импульс — лазерный импульс, разделенный на два отдельных импульса с определённой временной задержкой10-12), используемые как для обработки поверхностей, так и при исследовании сверхбыстрых процессов (метод сдвоенного фемтосекундного лазерного импульса).

Принято связывать лазерное микроструктурирование поверхности с возбуждением поверхностных электромагнитных волн. Большинство исследователей полагает, что поверхностные периодические структуры

Полное содержание на https://www.dissercat.com/content/razrabotka-fizicheskoi-metodiki-issledovaniya-sverkhbystrykh-elektronnykh-protsessov-pri-fem