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脉冲激光对单晶硅打孔的研究
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:O437[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:四川大学电子信息学院激光微纳工程研究所,四川成都610064
  • 相关基金:国家自然科学基金(60890203)
中文摘要:

采用波长为1064Bin的重复脉冲激光对单晶硅进行打孔实验,观测了小孔烧蚀深度以及表面孔径大小随脉冲个数的变化规律,并对激光辐照单晶硅的热力学过程进行了理论分析。研究结果表明:入射激光在穿过等离子体到达单晶硅的表面时,光斑尺寸会有所增大,小孔孔径会大于聚焦光束尺寸。小孔内的等离子体本身具有很高的温度,高温等离子体在膨胀过程中会通过热辐射和热传导等过程向小孔周围传递热量,这也会对小孔孔径起到一定的拓展作用。当脉冲个数低于6个时,孔深随入射脉冲个数的增加近似线性增长,而后开始缓慢增长直至保持不变,这主要是由激光等离子体屏蔽效应决定的。

英文摘要:

The laser drilling holes processing experiment was conducted on the silicon under the radiation of a 1 064 nm nanosecond repetitive pulse laser. Variation rule of holes' diameter transferring with laser pulse number and the depth of the holes could be both observed through this experiment. Meanwhile it analyzed the thermodynamic process of pulse laser irradiating silicon as well. The result shows that being confined by the narrow hole, the hot plasma expands rapidly inside the channel. It transmits a large fraction of its energy to the hole walls by radiative and convective heat transport, thereby contributing to the radial expansion of the hole. The hole depth growth rate have linear increase with pulse number when the pulse number is under 6, after that it becomes slower and slower until remain stable, which is mainly due to plasma shielding effect.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466