Вышедшие номера
Home » Письма в журнал технической физики » Год 2025, выпуск 12 » Статья стр. 24
<<<>>>
Влияние длительности ультракороткого лазерного импульса ближнего инфракрасного диапазона на абляцию кремния
Российский научный фонд, Исследования на базе научной инфраструктуры Президентской программы исследовательских проектов, 23-73-00039
Министерство образования и науки Российской Федераци, госзадание НИЦ "Курчатовский Институт", госзадание 3Ф.7
Лебедев Н.Р.1,2, Минаев Н.В.1, Юсупов В.И.1, Цыпина С.И.1, Мареев Е.И.1
1Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: mareev.evgeniy@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 28 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 12 марта 2025 г.
Принята к печати: 20 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 5 июня 2025 г.
PDF версия
При варьировании длительности и энергии ультракороткого лазерного импульса ближнего ИК-диапазона продемонстрировано, что при лазерной микрообработке поверхности кремния размеры микромодификации, а также порог оптического пробоя в первую очередь определяются влиянием лавинной ионизации. Лазерно-индуцированная микромодификация состоит из двух зон: центральной, размер которой логарифмически зависит от энергии лазерного импульса E, и периферийной области, размер которой пропорционален E1/2. Данные области характеризуются разным количеством кристаллической фазы кремния. При использовании скоростных уравнений показано, что такая зависимость обусловлена увеличением вклада лавинной ионизации при изменении длительности импульса от 200 fs до 2 ps (порог пробоя изменяется от ~ 0.2 до 0.22 J/cm2). Ключевые слова: фемтосекундная лазерная абляция, скоростные уравнения, кремний.
  1. H. Zhang, H. Liu, K. Wei, O.O. Kurakevych, Y. Le Godec, Z. Liu, J. Martin, M. Guerrette, G.S. Nolas, T.A. Strobel, Phys. Rev. Lett., 118 (14), 146601 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.146601
  2. S. Wippermann, Y. He, M. Voros,  G. Galli, Appl. Phys. Rev., 3 (4), 040807 (2016). DOI: 10.1063/1.4961724
  3. M.S. Kim, A.C. Assafrao, T. Scharf, A.J.H. Wachters, S.F. Pereira, H.P. Urbach, M. Brun, S. Olivier, S. Nicoletti, H.P. Herzig,  New J. Phys., 14, 103024 (2012). DOI: 10.1088/1367-2630/14/10/103024
  4. O. Tokel, A. Turnall, G. Makey, P. Elahi, T. Colakovglu, E. Erge en, O. Yavuz, R. Hubner, M. Zolfaghari Borra, I. Pavlov, A. Bek, R. Turan, D.K. Kesim, S. Tozburun, S. Ilday, F.O. Ilday, Nat. Photon., 11 (10), 639 (2017). DOI: 10.1038/s41566-017-0004-4
  5. M. Garcia-Lechuga, N. Casquero, J. Siegel, J. Solis, R. Clady, A. Wang, O. Uteza, D. Grojo, Laser Photon. Rev., 18 (11), 2301327 (2024). DOI: 10.1002/lpor.202301327
  6. E. Mareev, A. Pushkin, E. Migal, K. Lvov, S. Stremoukhov, F. Potemkin, Sci. Rep., 12, 7517 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-11501-4
  7. K.V. Lvov, F.V. Potemkin, S.Y. Stremoukhov, Mater. Today Commun., 35, 105594 (2023). DOI: 10.1016/j.mtcomm.2023.105594
  8. В.С. Попов, УФН, 174 (9), 921 (2004). DOI: 10.3367/UFNr.0174.200409a.0921 [V.S. Popov, Phys. Usp., 47 (9), 855 (2004). DOI: 10.1070/PU2004v047n09ABEH001812]
  9. E.I. Mareev, A.V. Pushkin, F.V. Potemkin, J. Surf. Investig., 18 (Suppl. 1), S78 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024701891
  10. P. McKearney, S. Schafer, X. Liu, S. Paulus, I. Lebershausen, B. Radfar, V. Vahanissi, H. Savin, S. Kontermann, Adv. Photon. Res., 5 (6), 2300281 (2024). DOI: 10.1002/adpr.202300281
  11. T. Takahashi, S. Tani, R. Kuroda, Y. Kobayashi, Appl. Phys. A, 126 (8), 581 (2020). DOI: 10.1007/s00339-020-03754-5
  12. Н.А. Смирнов, С.И. Кудряшов, П.А. Данилов, А.А. Руденко, А.А. Ионин, А.А. Настулявичус, Письма в ЖЭТФ, 108 (5-6), 393 (2018). DOI: 10.1134/S0370274X18180054 [N.A. Smirnov, S.I. Kudryashov, P.A. Danilov, A.A. Rudenko, A.A. Ionin, A.A. Nastulyavichus, JETP Lett., 108 (5-6), 368 (2018). DOI: 10.1134/S002136401818011X]
  13. P. Allenspacher, B. Huttner, W. Riede, Proc. SPIE, 4932, 358 (2003). DOI: 10.1117/12.472053
  14. J.M. Liu, Opt. Lett., 7 (5), 196 (1982). DOI: 10.1364/ol.7.000196
  15. J.L. Deziel, L.J. Dube, C. Varin, Phys. Rev. B, 104 (4), 045201 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.104.045201
  16. J. Liu, M. Wu, Z. Sun, Q. Zhang, Y. Zhu, Y. Fu, Appl. Surf. Sci., 661, 160022 (2024). DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.160022
  17. A. Feltrin, R. Bartlome, C. Battaglia, M. Boccard, G. Bugnon, P. Buhlmann, O. Cubero, M. Despeisse, D. Domine, F.-J. Haug, F. Meillaud, X. Niquille, G. Parascandolo, T. Soderstrom, B. Strahm, V. Terrazzoni, N. Wyrsch, C. Ballif, Inform. MIDEM, 39 (4), 231 (2009). https://www.midem-drustvo.si/journal_papers/MIDEM_39(2009)4p231.pdf

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme