Абляция кремния в воздухе моно- и бихроматическими импульсами лазерного излучения с длинами волн 355 и 532 nm
Национальная Академия наук Беларуси, Государственная программа научных исследований Беларуси «Конвергенция – 2025», подпрограмма «Микромир, плазма и Вселенная», проект 2.2.02
Чумаков А.Н.
1, Лычковский В.В.
1, Никончук И.С.
1, Мацукович А.С.
11Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
Email: a.@dragon.bas-net.by, a.chumakov@dragon.bas-net.by
Поступила в редакцию: 2 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 3 сентября 2021 г.
Принята к печати: 8 сентября 2021 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2021 г.
Методами оптической и электронной сканирующей микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, профилометрии лазерных кратеров, а также видеорегистрации свечения плазменного факела во времени исследована абляция пластин кремния в воздухе при воздействии одиночных и сдвоенных наносекундных импульсов лазерного излучения с длинами волн 355 и 532 nm. Установлена зависимость удельного выноса материала мишени от плотности мощности лазерного излучения и временного интервала между сдвоенными импульсами бихроматического лазерного излучения. Выявлено откольное разрушение кремния в широком диапазоне параметров облучения, и определены характеристики абляционных и откольных кратеров при бихроматическом лазерном воздействии. Ключевые слова: наносекундная лазерная абляция, удельный вынос массы, модификация поверхности, динамика лазерной плазмы, образование кратера, откол.
- С.И. Анисимов, Я.А. Имас, Г.С. Романов, Ю.В. Ходыко. Действие излучения большой мощности на металлы (Наука, М., 1970)
- Дж. Рэди. Действие мощного лазерного излучения (Мир, М., 1974)
- У. Дьюли. Лазерная технология и анализ материалов (Мир, М., 1986)
- М.Н. Либенсон, Е.Б. Яковлев, Г.Д. Шандыбина. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика). Часть II. Лазерный нагрев и разрушение материалов (НИУ ИТМО, СПб, 2014)
- H.C. Liu, X.L. Mao, J.H. Yoo, R.E. Russo. Spectrochim. Acta, Part B, 54 (11), 1607 (1999). DOI: 10.1016/S0584-8547(99)00092-0
- J.H. Yoo, S.H. Jeong, R. Greif, R.E. Russo. J. Appl. Phys., 88 (3), 1638 (2000). DOI: 10.1063/1.373865
- M. Panzner, J. Kasper, H. Wust, U. Klotzbach, E. Beyer. Proc. SPIE, 4637, 496 (2002). DOI: 10.1117/12.470659
- H. Pantsar, H. Herfurth, S. Heinemann, P. Laakso, R. Penttila, Y. Liu, G. Newaz. In: 27th International Congress on Applications of Lasers \& Electro-Optics (Temecula California, ALIA, 2008), р. 278. DOI: 10.2351/1.5061387
- Л.Я. Минько, А.Н. Чумаков, Н.А. Босак. Квант. электрон., 17 (11), 1480 (1990). DOI: 10.1070/QE1990v020n11ABEH007540
- J. Bonse, S. Baudach, J. Kruger, W. Kautek, M. Lenzner. Appl. Phys. A, 74, 19 (2002). DOI: 10.1007/s003390100893
- J.M. Bovatsek, R.S. Patel. Proc. SPIE, 7585, 75850K (2010). DOI: 10.1117/12.845298
- G. Galasso, M. Kaltenbacher, A. Tomaselli, D. Scarpa. J. Appl. Phys., 117 (12), 123101 (2015). DOI: 10.1063/1.4915118
- В.С. Кондратенко. Способ резки хрупких материалов : патент РФ N 2024441, МКИ5 СО3 В 33/02. 1991
- T. Monodane, E. Ohmura, F. Fukuyo, K. Fukumitsu, H. Morita, Y. Hirata. JLMN, 1 (3), 231 (2006). DOI: 10.2961/jlmn.2006.03.0016
- В.С. Кондратенко, А.С. Наумов. Вестник МГТУ МИРЭА, 2 (3(8)), 1 (2015)
- A.N. Chumakov, N.A. Bosak, P.I. Verenich. High Temp. Mater. Processes, 18 (4), 269 (2014). DOI: 10.1615/HighTempMatProc.2015015608
- А.Н. Чумаков, Н.А. Босак, А.В. Панина. ЖПС, 84 (4), 595 (2017). [A.N. Chumakov, N.A. Bosak, A.V. Panina. J. Appl. Spectr., 84, 620 (2017). DOI: 10.1007/s10812-017-0519-y]
- I.S. Nikonchuk, A.N. Chumakov. J. Phys.: Conf. Ser., 666, 012021 (2016). DOI: 10.1088/1742-6596/666/1/012021
- P.G. Spizzirri, J.H. Fang, S. Rubanov, E. Gauja, S. arXiv:1002.2692 [cond-mat.mtrl-sci] (Cornell University, NY.)
- T.P. Nguyen, S. Lefrant. Solid St. Commun., 57 (4), 235 (1986). DOI: 10.1016/0038-1098(86)90146-8
- В.С. Левицкий, канд. дисс. (СПб, СПб гос. электротех. ун-ет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2016)
- В.В. Лычковский, А.Н. Чумаков. В сб: Международная школа-конференция "Современные проблемы физики", под ред. И.С. Никончук, М.С. Усаченка (Ин-т физики НАН Беларуси, Минск, 2020), с. 37-38
- Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (Наука, М., 1966)
- С.А. Абросимов, А.П. Бажулин, В.В. Воронов, А.А. Гераськин, И.К. Красюк, П.П. Пашинин, А.Ю. Семенов, И.А. Стучебрюхов, К.В. Хищенко, В.Е. Фортов. Квант. электрон., 43 (3), 246 (2013). [S.A. Abrosimov, A.P. Bazhulin, V.V. Voronov, A.A. Geras'kin, I.K. Krasyuk, P.P. Pashinin, A.Yu. Semenov, I.A. Stuchebryukhov, K.V. Khishchenko, V.E. Fortov. Quant. Electron., 43 (3), 246 (2013). DOI: 10.1070/QE2013v043n03ABEH015106]
- J. Ren, S.S. Orlov, L. Hesselink. J. Appl. Phys., 97, 104304 (2005). DOI: 10.1063/1.1896095
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.