離焦飛秒激光在硅上燒蝕的研究.pdf

1、近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平的不斷進(jìn)步，激光加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了微米、納米級別，飛秒激光加工因其操作簡單、效率高和加工精度高的特性廣泛地被應(yīng)用在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)和工業(yè)制造領(lǐng)域。飛秒激光燒蝕是飛秒激光加工的基礎(chǔ)，飛秒脈沖由于脈寬極短，峰值功率極高，相比于長脈沖加工帶來了諸如加工精度高、熱影響區(qū)小等優(yōu)勢，燒蝕現(xiàn)象和機(jī)理也比較復(fù)雜，近年來被廣泛地研究和討論。
　　本文基于飛秒激光在單晶硅上的單脈沖和多脈沖實驗，在焦面、前焦面和后焦面上研

2、究不同激光參數(shù)、環(huán)境參數(shù)對表面燒蝕的影響。測量單晶硅的燒蝕閾值，研究不同脈沖能量下非晶化、氧化和燒蝕現(xiàn)象，尋找最優(yōu)加工參數(shù)。飛秒激光離焦劃線的過程中，觀察到了均勻非晶化白線的產(chǎn)生和二次掃描重結(jié)晶的現(xiàn)象；飛秒激光離焦打點的過程中觀察到了因為強(qiáng)聚焦產(chǎn)生的等離子體而干擾后續(xù)脈沖造成光斑扭曲的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了兩種不同類型物鏡下產(chǎn)生的同心環(huán)結(jié)構(gòu)和兩種不一致的實驗現(xiàn)象，通過仿真和巧妙的實驗對這些現(xiàn)象進(jìn)行推理和論證，認(rèn)為這些現(xiàn)象和差異是透鏡衍射和球差造成