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文檔簡介
1、本文就長脈沖激光對半導體材料熱損傷過程進行了數(shù)值計算研究,得到了半導體材料熔融后的瞬態(tài)溫度場和融化閾值等結果。 根據(jù)實際計算對象的特點,研究了網(wǎng)格大小和時間步長參數(shù)與有限元求解的穩(wěn)定性關系,建立了優(yōu)化的軸對稱有限元模型。 根據(jù)經(jīng)典熱傳導的基本原理,在假設半導體材料為各向同性且熱學參數(shù)在熔融前后均為常數(shù)的基礎上,數(shù)值計算了長脈沖激光輻照下硅和鍺的瞬態(tài)溫度場,得到硅和鍺材料的熔融閾值。進而在入射激光光斑半徑遠大于材料熱擴散長
2、度的條件下,得到的長脈沖激光輻照下硅和鍺的瞬態(tài)溫度場。 利用熱焓法處理固-液相變過程,模擬了脈寬為1 ms的長脈沖激光與半導體材料Si和Ge的熱作用過程,到了不同能量激光輻照不同的靶材模型下,靶材前表面中心點溫度歷史和沿激光入射方向靶材的溫度場分布情況,以及不同能量激光輻照下的靶材前、后表面的溫度分布情況。 本文還對硅和鍺的前后表面溫度分布情況、沿激光入射方向溫度分布情況,以及靶材中心溫度歷史和閾值進行了對比,分析了硅和
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