相變儲存器由于其在非晶態(tài)與晶態(tài)之間可以實現(xiàn)快速的轉換,被廣泛的應用于制造CD,DVD及藍光光盤,目前為止,對于激光誘導的超快相變的相變機制并沒有一個統(tǒng)一的理論體系,這主要是由于:第一,相變過程時間短且面積小,因此傳統(tǒng)的實驗方法無法用于對激光誘導相變的研究;第二,利用模擬方法模擬相變過程的報道主要以退火過程為主,而對于激光誘導超快相變過程的模擬卻鮮有報道。為了解決以上問題,本文采用有限元模擬方法模擬了激光誘導相變薄膜的晶化過程,之后,對于納秒及皮秒激光誘導相變薄膜相變過程的溫度場和應力場特性進行了分析。本文首先對納秒激光誘導Ge₂Sb₂Te₅相變薄膜晶化過程的溫度場及應力分布進行分析。建立了一個三維有限元模型,之后選用激光功率為240mJ（53.3mJ/cm3）時的溫度、應力結果進行分析。基于模擬計算的結果,將相變薄膜的整個晶化過程分為四個部分:升溫階段,熱平衡階段,冷卻階段,熱穩(wěn)定階段。之后,對于升溫階段的加熱速率及冷卻階段的冷卻速率進行了計算分析,發(fā)現(xiàn)由于薄膜晶化的影響,最高的冷卻速率僅為加熱速率的一半,且通過對加熱/... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 光存儲發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.2 相變光存儲原理
    1.3 相變光存儲材料
        1.3.1 相變光存儲材料的發(fā)展
        1.3.2 相變光存儲材料的結構
    1.4 相變材料相變過程熱應力的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題的研究目的及意義
第2章 模擬方法及實驗方案介紹
    2.1 有限元分析方法
    2.2 ANSYS熱力學分析
        2.2.1 納秒激光誘導溫度場分析
        2.2.2 激光誘導應力場分析
    2.3 實驗方案及儀器介紹
        2.3.1 實驗方案
        2.3.2 實驗設備
    2.4 本章小結
第3章 激光誘導Ge_2Sb_2Te_5晶化過程溫度場研究
    3.1 不同激光能量誘導Ge_2Sb_2Te_5薄膜晶化
    3.2 納秒激光誘導晶化過程溫度場模擬
        3.2.1 模型構建及材料屬性
        3.2.2 薄膜表面溫度場特征
        3.2.3 Ge_2Sb_2Te_5表面溫度變化
        3.2.4 溫度隨激光輻照功率變化
    3.3 本章小結
第4章 激光誘導Ge_2Sb_2Te_5晶化過程應力場研究
    4.1 納米壓痕
    4.2 模型建立
    4.3 激光誘導下Ge_2Sb_2Te_5晶化過程應力場特征
        4.3.1 薄膜表面的應力分布
        4.3.2 Ge_2Sb_2Te_5表面應力特征
        4.3.3 熱應力與相變應力對比
        4.3.4 不同功率下Ge_2Sb_2Te_5應力特征
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]磁控濺射技術及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪.  真空電子技術. 2011(03)
[2]Ge2Sb2Te5相變薄膜光學及擦除性能研究[J]. 張廣軍,顧冬紅,干福熹.  光子學報. 2005(04)

博士論文
[1]用于相變存儲器的Sb-Te基和Sb基相變材料研究[D]. 張胤.上海交通大學 2010

碩士論文
[1]相變存儲材料鍺銻碲合金液相與晶化特性的第一性原理研究[D]. 龐鳳春.吉林大學 2013
[2]相變存儲器的熱應力模擬及應力傳感器研究[D]. 徐川.華中科技大學 2012
[3]硫系化合物相變存儲材料結構與性能研究[D]. 李志華.江蘇大學 2009



本文編號：3667259