纳秒脉冲激光与金属薄膜材料相互作用的瞬态研究

摘要：

在纳秒高斯脉冲激光制备金属表面功能性结构的过程中,激光在纳秒时间内辐射到材料表面,引起材料表面发生气化、烧蚀、熔化和氧化等多种热力学过程,因此系统研究激光与物质相互作用过程中热力学变化过程,对于提高光电子、微电子器件的制造工艺水平具有重要的意义.本实验系统的揭示了圆形高斯激光与传统金属薄膜(Ag、Cu)材料相互作用过程中引起材料表面形貌特征的变化机理。首先通过时间分辨图像技术，研究脉冲激光与银薄膜相互作用过程中，薄膜烧蚀、熔化现象的动态学过程。并首次采用时间分辨图像技术记录下了银薄膜表面形貌特征的演化趋势及形貌特征的细节变化。当激光能量密度低于银薄膜烧蚀阂值时，会在光斑中心区域出现熔融态的银液滴状结构f演化时间650ns)。当入射激光能量大于材料灼烧阈值，除在中心出现明显的烧蚀孔洞结构以外(演化时间700ns)，对于不同厚度的银薄膜会在光斑外围的熔化区域形成颗粒状、圆环状和喷射状结构(演化时间750ns)。

关键词： 金属薄膜材料 圆形高斯激光 表面形貌特征 动态学过程

作者: 亓东锋 刘翰辉 陈松岩 Costas.P.Grigoropoulos

作者单位: 宁波大学浙江省光电探测材料及器件重点实验室 宁波 315211;厦门大学硅基光电子材料与器件实验室 厦门 361005;Laser Thermal Lab,Department of Mechanic 厦门大学硅基光电子材料与器件实验室 厦门 361005 Laser Thermal Lab,Department of Mechanical Engineering,University of California

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会

会议地点: 厦门

会议语种:中文

页码: 95-96

在线出版日期: 2017-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）