Индуцируемые напряжения, возникающие в кристаллическом кремнии при воздействии ультракоротких лазерных импульсов различной длительности в воздухе и воде
Смирнов Н.А.
1, Кудряшов С.И.
1, Мельник Н.Н.
1, Папилова П.М.1, Шерстнев И.А.
1, Ионин А.А.
1, Чэнь Ц.1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: cna1992@mail.ru, sikudr@sci.lebedev.ru, melnik@sci.lebedev.ru, sherstnevia@lebedev.ru, ioninaa@lebedev.ru, chenj@lebedev.ru
Поступила в редакцию: 8 июня 2021 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2021 г.
Принята к печати: 25 июня 2021 г.
Выставление онлайн: 26 июля 2021 г.
Производилась модификация поверхности кремния в одноимпульсном режиме фемто-пикосекундными лазерными импульсами (0.3 и 10 ps) ближнего ИК диапазона (1030 nm) при абляции в воздухе и воде. Полученные структуры изучались с помощью микроскопии комбинационного рассеяния света. В ходе исследования установлено, что на границе кратера появляются нанокристаллиты размером 7-8 nm. Обнаружены локальные механические напряжения в центре кратера, знак которых зависит от приложенной плотности энергии. Наибольшие локальные сжимающие напряжения возникают в воде в субфиламентационном режиме при максимальных плотностях энергии. Ключевые слова: кремний, спектроскопия комбинационного рассеяния света, ультракороткие импульсы, одноимпульсная абляция в воздухе и в жидкости, локальные напряжения.
- Chichkov B.N. et al. // Appl. Phys. A. 1996. V. 63. N 2. P. 109-115. doi 10.1007/BF01567637
- Neuenschwander B. et al. // Phys. Proc. 2014. V. 56. P. 1047-1058. doi 10.1016/j.phpro.2014.08.017
- Smirnov N.A. et al. // JETP Letters. 2018. V. 108. N 6. P. 368-373. doi 10.1134/S002136401818011X
- Smirnov N.A. et al. // Opt. and Quant. Electron. 2020. V. 52. N 2. P. 1-8. doi 10.1007/s11082-019-2169-1
- Sheremet E. et al. // Phys. Stat. Sol. (a). 2019. V. 216. N 19. P. 1900106
- Amer M.S., El-Ashry M.A., Dosser. L.R., Hix K.E., Maguire J.F., Irwin Bryan. // Appl. Surface Sci. 2005. V. 242. N 1-2. P. 162-167. doi 10.1016/j.apsusc.2004.08.029
- Ma L., Qiu W., Fan X. // Microelectronics Reliability. 2021. V. 118. P. 114045. doi 10.1016/j.microrel.2021.114045
- Wolf I.D. // J. Raman Spectrosc. 1999. V. 30. N 10. P. 877-883. doi 10.1002/(SICI)1097-4555(199910)30:10< 877::AID-JRS464>3.0.CO;2-5
- Kang Y. et al. // Optics and Lasers in Engineering. 2005. V. 43. N 8. P. 847-855. doi 10.1016/j.optlaseng.2004.09.005
- Xing Ma L. et al. // AIP Advances. 2019. V. 9. N 1. P. 015010
- Campbell I.H., Fauchet P.M. //Solid State Commun. 1986. V. 58. N 10. P. 739-741. doi 10.1016/0038-1098(86)90513-2
- Richter H., Wang Z.P., Ley L. // Solid State Commun. 1981. V. 39. N 5. P. 625-629. doi 10.1016/0038-1098(81)90337-9
- Periasamy S. et al. // Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 2017. V. 231. N 9. P. 1585-1598. doi 10.1515/zpch-2016-0961
- Viera G., Huet S., Boufendi L. // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. N 8. P. 4175-4183. doi 10.1063/1.1398601
- Bonse J., Brzezinka K.W., Meixner A.J. // Appl. Surface Sci. 2004. V. 221. N 1-4. P. 215-230. doi 10.1016/S0169-4332(03)00881-X
- Kiani A., Venkatakrishnan K., Tan B. // Optics Express. 2009. V. 17. N 19. P. 16518-16526. doi 10.1364/OE.17.016518
- De Wolf I. // Semiconductor Science and Technology. 1996. V. 11. N 2. P. 139
- Periasamy S. et al. // Zeitschrift fur Physikalische Chemie. 2017. V. 231. N 9. P. 1585-1598. doi 10.1515/zpch-2016-0961
- Smirnov N.A. et al. // Appl. Surface Sci. 2021. V. 562. P. 150243. doi 10.1016/j.apsusc.2021.150243
- Anisimov S.I. et al. // J. Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2020. V. 1556. N 1. P. 012004. doi 10.1088/1742-6596/1556/1/012004
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.