超短脉冲激光对无机硅材料的损伤

通过控制作用于材料表面的激光能量和脉冲数量,实验研究了800nm,50fs,1kHz激光作用下融石英玻璃和硅片的破坏机制和损伤规律,计算了材料的损伤阈值与脉冲能量以及脉冲数量的依赖关系,并采用简化的理论模型计算了熔石英玻璃材料的损伤阈值与激光脉宽以及光子能量之间的依赖关系。对这两种无机硅材料在飞秒脉冲作用后的微区结构改变进行了扫描电子显微镜(SEM)测试,研究了其形貌特征。结果表明,硅片是由缺陷中的导带电子作为种子电子引发雪崩电离导致材料损伤,而熔石英玻璃是由多光子电离激发出导带电子引发雪崩电离导致材料损伤。     

超短脉冲激光对透明材料的破坏

基于固体的能带理论和能量守恒原理建立了一个描述激光与非金属材料作用时载流子随时间空间变化的理论模型。讨论了材料的破坏阈值、烧蚀深度与激光脉宽、波长和强度之间的关系,同时也讨论了破坏阈值、烧蚀深度与材料禁带宽度等特性之间的关系。讨论了多光子电离、隧道电离和雪崩电离在激光对材料破坏过程中的不同地位,理论结果表明,光电离在超短脉冲激光对非金属材料破坏过程中对破坏阈值的影响最大。     

皮秒脉冲激光照射下碲镉汞光伏红外探测器的负光伏响应新现象

利用皮秒脉冲激光激发碲镉汞线列探测器上的光敏元,发现光伏响应表现为在最初大约15 ns范围内首先形成一个明显的负光生电压的响应谷,之后才演变为正的光伏响应峰.改变入射激光脉冲的光子能量发现,无论是光子能量大于禁带宽度的单光子吸收跃迁还是小于禁带宽度的双光子吸收跃迁,器件的光伏响应随时间的演变均表现出类似的规律.用光阑对探测器的受光面积进行限制将使负的光生电压减弱并接近消失.结合探测器线列的电极分布构形,将负光伏响应指认为p-电极的肖特基接触所致.利用该方法有可能对p-电极是否形成欧姆接触进行判定,其灵敏度应远高于常规的电学测量方法.     

碲镉汞深能级载流子弛豫时间的皮秒泵浦-探测研究

采用皮秒泵浦-探测方法研究了碲镉汞材料中非平衡载流子动力学过程,发现其差分透射强度在经过饱和之后出现一个负的极小值,归结为深能级的再吸收过程.采用速率方程模型,并引入两个深能级弛豫时间常数,很好地拟合了差分透射强度的延时曲线.两个深能级弛豫时间常数的存在意味着同时存在两种不同类型的深能级,揭示了碲镉汞材料中深能级特性的...     

GaInNAs薄膜中深能级弛豫过程的皮秒泵浦-探测研究

应用泵浦-探测方法研究了GaInNAs载流子动力学.差分透射强度随时间变化曲线表明,深能级中被俘获电子在光学瞬态吸收中起重要作用.为了模拟GaInNAs中光生载流子动力学过程和拟合泵浦-探测实验结果,采用了一个简化的微分方程模型,该模型能够解释被深能级俘获电子的弛豫过程,并可获得驰豫过程的时间常数.