激光燒蝕制備納米Si薄膜的動力學(xué)特征參量研究.pdf

1、本工作采用脈沖激光燒蝕技術(shù)，在10 Pa的Ar氣環(huán)境下，沉積制備了一系列納米Si薄膜，并利用掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、x射線衍射（XRD）儀、拉曼散射（Raman）儀，對其表面形貌、晶態(tài)成分等特性進(jìn)行了分析和表征。通過調(diào)整激光能量，研究薄膜特性對激光能量密度的依賴關(guān)系，進(jìn)而確定激光能量密度閾值，結(jié)果表明，隨著激光能量的減小，薄膜中晶粒的數(shù)量不斷減少，當(dāng)激光能量密度小于0.43 J/c㎡時，襯底上沒有納米Si晶粒形

2、成；研究了激光脈沖頻率對薄膜特性的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)脈沖激光頻率低于0.2 Hz時，薄膜中納米Si晶粒的平均尺寸不隨頻率的變化而變化，據(jù)此確定系統(tǒng)密度復(fù)原的恢復(fù)時間約為5 s，此時間為多脈沖燒蝕動力學(xué)的線性過程和非線性過程的臨界時間；將襯底置于羽輝正下方、沿羽輝軸線平行方向放置進(jìn)行薄膜沉積，根據(jù)薄膜特性的變化規(guī)律，結(jié)合流體模型，首次估算出了成核區(qū)的位置和范圍；通過在羽輝上方垂直于羽輝軸向引入Ar氣流，進(jìn)而給納米Si晶粒施加向下的外力，改變引入