飛秒激光作用下單晶硅表面載流子的超快動(dòng)力學(xué)研究
本文選題:飛秒激光 + 泵浦探測(cè) ; 參考:《黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:利用飛秒激光泵浦-探測(cè)技術(shù)研究單晶硅在不同脈沖能量作用下的瞬態(tài)反射率變化,進(jìn)而分析單晶硅表面載流子的超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)所用飛秒激光脈沖寬度為120 fs,泵浦光和探測(cè)光波長(zhǎng)分別為400和800 nm。研究結(jié)果表明:飛秒激光作用后,單晶硅表面反射率變化迅速達(dá)到峰值,然后經(jīng)歷一個(gè)快弛豫過(guò)程和一個(gè)慢弛豫過(guò)程?斐谠ミ^(guò)程包括載流子-載流子散射和載流子-光學(xué)聲子散射,慢弛豫過(guò)程包括載流子復(fù)合過(guò)程和擴(kuò)散過(guò)程。利用雙e指數(shù)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,求出雙e指數(shù)系數(shù)C及快弛豫時(shí)間τf。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),泵浦光脈沖能量越大,快弛豫時(shí)間越長(zhǎng),所占的比例越大。
[Abstract]:The transient reflectivity of monocrystalline silicon under different pulse energy was studied by femtosecond laser pumped detection technique, and the ultrafast kinetic process of carrier on the surface of monocrystalline silicon was analyzed. The femtosecond laser pulse width is 120 fs and the pump and probe wavelengths are 400 and 800 nm respectively. The results show that the surface reflectivity of monocrystalline silicon reaches its peak rapidly after femtosecond laser irradiation and then goes through a fast relaxation process and a slow relaxation process. The fast relaxation process includes carrier carrier scattering and carrier optical phonon scattering, while the slow relaxation process includes carrier recombination process and diffusion process. The double e exponential model is used to fit the experimental results, and the double e exponent coefficient C and the fast relaxation time 蟿 f are obtained. By comparing the experimental data, it is found that the larger the pump pulse energy, the longer the fast relaxation time, the larger the proportion.
【作者單位】: 東北林業(yè)大學(xué)理學(xué)院;
【基金】:黑龍江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(F201017) 黑龍江省博士后科研啟動(dòng)金資助項(xiàng)目(LBH-Q14007)
【分類號(hào)】:TN249;TN304.12
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1866729
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