飛秒激光誘導金屬和鐵電晶體表面燒蝕及疇反轉的研究.pdf

1、飛秒激光具有極窄的脈寬和超高的峰值功率，使得它在微加工方面有著其他傳統(tǒng)激光脈沖無法比擬的優(yōu)勢。本文就通過飛秒激光與金屬材料的燒蝕及鉆孔實驗研究和雙溫模型理論模擬，探究飛秒激光與金屬之間的相互作用，并為微加工提供理論依據(jù)。另外，本文還通過飛秒激光與鐵電晶體的表面燒蝕實驗，深入討論摻雜對燒蝕閾值的影響及其原因。最后還對飛秒激光在鐵電晶體中誘導疇反轉做了嘗試實驗，并進行了摻雜作用的對比，為小周期具有一定厚度的疇反轉結構制備提供新的思路與方向。

2、
　　在對金屬材料的燒蝕實驗中，計算了鋁金屬在不同脈沖個數(shù)作用下的燒蝕閾值，并對激光脈沖能量，脈沖個數(shù)對燒蝕孔徑尺寸及深度的影響進行了定性分析。在高橫縱比的激光金屬鉆孔實驗研究中，就激光偏振對鉆孔出口形貌引起的畸變影響進行解釋及分析，提出優(yōu)化解決方案，并進行驗證。
　　基于實驗事實和樣品參數(shù)，通過一維雙溫模型，對單脈沖超短激光作用在鋁金屬上的電子溫度及晶格溫度分布進行模擬，模擬結果所描述的物理圖像與理論機制達到一致。基于飛秒

3、激光時域及空間上的高斯分布，建立二維雙溫模型，對單脈沖燒蝕孔徑大小與能量之間的關系進行計算，理論結果與實驗達到良好吻合。并且，在一定的假設條件下，創(chuàng)新性地在二維雙溫模型中模擬多脈沖作用效果，對擊穿樣品的作用脈沖個數(shù)給出預測，并通過晶格溫度展示多脈沖作用下，鉆孔深度的演變過程。
　　在飛秒激光對鈮酸鋰及摻鎂鈮酸鋰表面燒蝕的實驗中，計算了單脈沖及多脈沖作用下兩種樣品的燒蝕閾值，發(fā)現(xiàn)在不同脈沖個數(shù)作用下，摻雜后的晶體燒蝕閾值總高于未摻雜