隨著納米金屬薄膜在微機(jī)械、微電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,膜內(nèi)的熱障效應(yīng)及尺度效應(yīng)成為限制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。因此,對(duì)納米薄膜材料內(nèi)熱效應(yīng)的研究成為一大研究熱點(diǎn)。而飛秒激光的泵浦探測(cè)技術(shù)為觀測(cè)、研究微觀能量轉(zhuǎn)換與傳遞過(guò)程提供重要手段。本文主要采用飛秒激光的泵浦探測(cè)技術(shù)觀察納米金屬薄膜表面的瞬態(tài)反射率變化,分析非平衡熱輸運(yùn)現(xiàn)象,研究其弛豫時(shí)間。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:第一部分簡(jiǎn)單介紹了金屬薄膜內(nèi)非平衡熱輸運(yùn)過(guò)程、描述電子溫度與晶格溫度的雙溫模型和電子—晶格溫度與薄膜表面瞬態(tài)反射率的關(guān)系。第二部分的工作內(nèi)容分為兩個(gè)方面,一方面是建立了雙光束飛秒激光泵浦-探測(cè)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),雙光束是指利用分束鏡將一束泵浦激光分為兩束能量相等的泵浦光。這部分介紹了主要實(shí)驗(yàn)儀器及其工作原理和實(shí)驗(yàn)光路的搭建。另一方面是介紹了實(shí)驗(yàn)樣品的制備,包括金屬靶材、薄膜襯底的選擇,磁控濺射鍍膜原理、設(shè)備及鍍膜步驟。第三部分工作是利用雙光束泵浦探測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng),測(cè)量不同泵浦功率、不同厚度下的Cu、Cu-Ag、Al和Ti-Al納米薄膜樣品的表面瞬態(tài)反射率隨延遲時(shí)間的變化曲線,研究膜內(nèi)非平衡熱輸運(yùn)過(guò)程,分析電子和晶格的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,討論電...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究意義及背景
        1.1.1 飛秒激光
        1.1.2 泵浦探測(cè)技術(shù)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 金屬非平衡熱輸運(yùn)理論研究
    2.1 非平衡熱輸運(yùn)過(guò)程
    2.2 雙溫模型
    2.3 電子—晶格溫度與瞬態(tài)反射率的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙光束飛秒泵浦探測(cè)實(shí)驗(yàn)光路的搭建及樣品制備
    3.1 雙光束飛秒級(jí)光主要實(shí)驗(yàn)裝置的選取
        3.1.1 飛秒激光器
        3.1.2 步進(jìn)電機(jī)
        3.1.3 數(shù)字鎖相放大器
        3.1.4 斬波器
    3.2 激光器的調(diào)試準(zhǔn)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)光路的搭建
    3.4 納米金屬薄膜樣品的制備
        3.4.1 膜硅襯底的清洗
        3.4.2 磁控濺射鍍膜
    3.5 本章小結(jié)
第四章 銅及銅銀合金薄膜內(nèi)非平衡熱輸運(yùn)時(shí)間的研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.2 銅薄膜厚度的實(shí)驗(yàn)影響結(jié)果分析
    4.3 銅銀合金實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        4.3.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鋁及鈦鋁合金薄膜內(nèi)非平衡熱輸運(yùn)結(jié)果分析
    5.1 鋁納米薄膜的結(jié)果分析
        5.1.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        5.1.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    5.2 鈦鋁合金納米薄膜的結(jié)果分析
        5.2.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        5.2.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間的科研成果



本文編號(hào)：3855421