基于纳米颗粒热效应的飞秒激光高效直写金属铜微结构

在Cu（NO₃）₂前驱体溶液中添加硅纳米颗粒,采用飞秒激光在透明基底表面成功直写了导电金属铜微结构。前驱体溶液中的硅颗粒作为吸光粒子吸收激光能量后对溶液进行加热,使Cu²⁺还原为金属铜并沉积在基底表面。结果表明：当激光光强为5.32×10⁹～8.51×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100～500 mm·s^-1时,微结构主要由铜、Cu₂O及微量硅组成,铜含量及微结构的导电性随着光强的增加或扫描速度的降低而逐渐增加;在光强为5.32×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100 mm·s^-1的条件下,铜微结构的方阻为0.28Ω·sq^-1,电阻率为4.67×10^-6Ω·m。与已有的飞秒激光直写铜微结构的技术相比,这种方法使激光光强降低了2个数量级,直写效率提高了1～3个数量级。     

激光和材料的相互作用

本文着重介绍激光和材料相互作用的物理过程，诸如激光和材料的耦合，气体动力学和相互作用过程的力学效应。所涉及的光强在10⁵瓦/厘米²到10¹⁰瓦/厘米²的功率密度范围。材料是不透明的。激光波长是1.06微米和10.6微米。     

法国用10焦耳激光脉冲产生104个中子

在法国马科西研究中心，在CO2激光产生的等离子体中，已观察到10⁴个中子的发射。法国原子能委员会里梅尔研究中心的小组，将持续时间为1.7毫微秒，能量为10焦耳的激光脉冲聚焦到氘冰平板靶上，在直径为120微米的焦斑上，光通量为5×10¹³瓦/厘米2。其研究的目的是比较各种激光波长下等离子体的相互作用。     

日本“激光12号”装置创中子记录

日本大阪大学的钕玻璃激光装置“激光12号”在一次惯性约束聚变试验中创造了打出2×10¹²个中子的记录。激光器输出的8千焦耳倍频脉冲直接驱动高纵横比（薄壁)球形靶而获得这一结果。靶的直径约1毫米，内充5~10个大气压的氘氚燃料。这次试验据说产生了迄今为止在实验室获得的最高气压——4×10¹⁹大气压。     

对热核聚变靶进行球形加热的12路大功率激光装置“Deifin”

本文描述了对热核聚变靶进行高温球形加热的12路大功率激光装置“Delfin”。装置包括具有最终的光能量1万焦耳、光脉冲持续时间10^-10~10^-9秒和辐射的发散度约5×10^-4弧度的钕玻璃激光系统，用于激光辐射和等离子体相互作用的真空室，以及研究激光参量和等离子体参量的一套诊断系统。激光系统的光学方案和结构特色正在考虑。分析了不同的辐射聚焦方案，描述了照射靶的高度球对称“Delfin”聚焦系统，这种系统允许在靶面达到的最大通量密度为10¹⁵瓦/厘米²。激光等离子体研究的一些最重要问题和解决这些问题的一般诊断法正在考虑。     

X射线预电离的KrF激光器——预电离电子数对于激光输出的影响

报导X射线预电离KrF激光器的输出特性。闪发X射线发生器在本研究中用来在激光气体中产生1.5×10⁸电子/cm3。采用X射线预电离得到了140 mJ的输出能量，给出0.93%的电效率，比用金属丝电晕放电预电离得到的70 mJ大得多。KrF激光发射由初始电子密度约为10⁶/cm3开始检测到，并且发现激光能量随初始电子数密度的增加而增加。     

微微秒X射线等离子体辐射的测定

借助高速X射线图象变换照相机，已经直接测得X射线激光等离子体辐射。这种照相机以单帧方式运转，其曝光时间范围为5毫微秒到0.6微秒，以条纹方式运转时，条纹速度为5×10⁹到5×10²厘米/秒。条纹方式的时间分辨率的计算值大约是5微微秒。使10微微秒、1~2焦耳的激光脉冲聚焦在置于真空室中的钛靶上，得到了等离子体。记录到的X射线脉冲的半宽度变化范围为30~60微微秒。     

短脉冲激光加热的等离子体实验

研究了时间整形的高强度激光辐射与轻元素制成的球形靶之间的相互作用。同时测得了激光等离子体电子温度,带电粒子分布、被吸收的能量、中子产额、后向散射光的强度及光谱。使100微微秒的宽激光脉冲聚焦在直径为150~200微米的LiD和C36D74靶上,强度达到3×10¹⁵~2×10¹⁶瓦/厘米2,这时获得的等离子体电子温度高达1.2千电子伏,靶的中子产额为4×l0⁴。吸收可能由反韧致辐射引起,发现参量不稳定性没有多大贡献。后向反射到频谱分量ωL,(3/2)ωL和2ωL的入射激光能不超过百分之十。     

应用于积分球冷原子钟的窄线宽激光稳频系统

通过调制转移光谱稳频的方式，将外腔半导体激光器频率锁定于⁸⁷Rb原子D₂线超精细跃迁5²S_1/2,F=2→5²P_3/2,F=3，使激光器线宽由自由运转的382.18 k Hz压窄至稳频后的37.94 k Hz。稳频后的窄线宽激光用于积分球冷原子钟的探测光，可以将激光频率噪声对原子钟短期稳定度的影响降低至5.6×10^-14τ^-1/2。     

Influence of growth conditions on the V-defects in InGaN/GaN MQWs

The influence of the growth temperature,TMIn/TEGa andⅤ/Ⅲratio on the V-defects of InGaN/GaN multi-quantum wells（MQWs） has been investigated and discussed.When the TMIn flow increases from 180 to 200 sccm,the density of V-defects increases from 2.72×10¹⁸ to 5.24×10¹⁸ cm^-2,and the V-defect width and depth increase too.The density also increases with the growth temperature.The densities are 2.05×10⁸,2.72×10¹⁸ and 4.23×10⁸ cm^-2,corresponding to a growth temperature of 748,753 and 758℃respectively.When the NH₃ flows are 5000,6600 and 8000 sccm,the densities of the V-defects of these samples are 6.34×10¹⁸,2.72×10¹⁸ and 4.13×10¹⁸ cm^-2,respectively.A properⅤ/Ⅲratio is needed to achieve step flow growth mode.We get the best quality of InGaN/GaN MQWs at a growth temperature of 753℃TMIn flow at 180 sccm,NH₃ flow at 6600 sccm,a flatter surface and less V-defects density.The depths of these V-defects are from 10 to 30 nm,and the widths are from 100 to 200 nm.In order to suppress the influence of V-defects on reverse current and electro-static discharge of LEDs,it is essential to grow thicker p-GaN to fill the V-defects.     

Ar(He)-Xe的裂变碎片核激光作用

利用²³⁵UF₆裂变碎片激发已经演示了Αr-Χe和He-Xe的核泵浦的激光作用。 裂变碎片是在气态²³⁵UF₆和UF₆化学反应产物在激光管壁上形成的涂层之间的化合中吸收了热中子而产生的。Ar-（3%) Xe压力为600托时，Xe中出现了2.65微米的激光作用。在600托的Αr-(3%)Χe中，气态²³⁵UF₆直至加到3托都不发生 严重的激光猝灭。当添加的²³⁵UF₆为3托时，38%的能量沉积都来自UF₆,其余部分来自管壁的铀涂层。激光阈值处的中子通量是4×10¹⁵中子/厘米2·秒。     

红宝石激光辐射在非相对论电子束上的散射

本文报导激光在具有能量为2~3千电子伏、电子密度为5×10⁹~2×10¹⁰/厘米3、直径为1亳米的非相对论电子束散射方面的工作结果。为记录散射辐射使用了光子计数和示波法。实验上获得了散射辐射的波长与电子能量的依赖关系、确定了散射辐射偏振方向、测得了电子在电子束截面上的密度分布。     

大功率激光装置及其对等离子体高温加热效率的研究

本文描述了一种高温加热固体靶的激先实验装置。这种钕玻璃器件的输出能量为600~1300焦耳,其脉冲持续时间在2~16毫微秒之间可调,为了使光脉冲成形,采用了电光开关,电光开关由激光触发的放电器来控制。辐射在输出端上的对比度为~10⁷。辐射亮度为3×10¹⁶瓦/厘米²·球面度。靶上光束的平均密度为10¹⁶瓦/厘米²。当脉冲宽度变窄时,激光器的最佳输出能量有所减少,实现了加热球形聚乙烯靶的初步实验。利用红宝石激光的高速照相系统对加热等离子体进行了诊断。由于气体中靶的扩散,产生了球形冲击波,按照沖击波运动的速度,就能测定等离子体所吸收的能量,在我们的实验中,2毫微秒持续期内吸收的能量约300焦耳。文章的结尾讨论了结果,展望了未来的发展。     

激光增强电镀和无掩模图形制作

无掩模电镀已经通过一种新技术途径实现了，这种新技术使用连续波或脉冲激光器，让激光聚焦在电镀槽中的某个电极上。在光功率密度约为10⁴瓦/厘米²时，阴极上吸光区域里电镀增强速皮约达10³倍。激光扫描沿扫描轨迹产生一个电镀图形。一种基于对流质量传递的定性理论被用来解释这些结果。     

用于受控热核聚变的光致离解激光器

1961年 C. Γ. Pаутиан等提出了光致离解激光器的特性是吸收泵浦辐射带足够宽（~10³厘米^-1)，这接近于固体激光的吸收带，同时包。含有较窄的荧光光谱线10^—2~10^-1厘米^-1,这就有可能获得较髙的增益系数和较低的振荡阈值。     

钝化处理对Al2O3/InP MOS电容界面特性的影响

制备了Al/Al_2O_3/InP金属氧化物半导体(MOS)电容,分别采用氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺处理InP表面。研究了在150、200和300 K温度下样品的界面特性和漏电特性。实验结果表明,硫钝化工艺能够有效地降低快界面态,在150 K下测试得到最小界面态密度为1.6×10¹⁰ cm^-2·eV^-1。与硫钝化工艺对比,随测试温度升高,氮等离子体钝化工艺可以有效减少边界陷阱,边界陷阱密度从1.1×10¹² cm^-2·V^-1降低至5.9×10¹¹ cm^-2·V^-1,同时减少了陷阱辅助隧穿电流。氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺分别在降低边界陷阱和快界面态方面有一定优势,为改善器件界面的可靠性提供了依据。     

高真空激光等离子体的同步移相干涉诊断及仿真

为了解决在高真空环境下,等离子体膨胀迅速、外围羽流引起的条纹偏移小、单幅干涉条纹图难以检出的问题,采用同步移相干涉测试技术得到了1.333×10^-4 Pa和1.333×10^-3 Pa真空度下激光诱导铝等离子体电子密度分布;同时采用2维轴对称流体动力学模型,对高真空环境下激光诱导等离子体的膨胀过程进行了数值仿真,得到了电子密度的2维分布,并分析了数值仿真结果存在偏差的原因及改进方法。结果表明,等离子体的中心电子密度在50 ns时下降至1.4×10²⁰ cm^-3;数值仿真结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性。该研究为高真空下激光等离子体的研究提供了一定的参考。     

CO2激光产生的等离子体的X射线发射

一台0.3千兆瓦、60亳微秒横向激励大气压CO2激光器被用来在固体碳靶上产生等离子体。研究了在4×10¹¹瓦/厘米2激光作用下的等离子体的X射线发射，研究表明存在着等效温度约为2千电子伏的高能电子成分。     

激光火焰的磁场

根据激光热核聚变计划进行的强电磁辐射与物质间相互作用的研究发现，激光火焰——在激光辐射作用下在靶表面产生的闪光——可作为强磁场源。例如，当激光辐射通量为10¹³~10¹⁴瓦/厘米2时，磁场达1兆高斯。这样的磁场也会影响激光火焰等离子体内的过程，从而使研究工作与解释工作大大复杂化了。     

高性能石墨烯/金字塔硅异质结近红外光探测器

石墨烯具有优异的光学性质和电学性质，在快速宽光谱光电探测方面有极大的潜力。本文设计并制备一种高性能石墨烯/n型金字塔硅异质结近红外光探测器。高质量石墨烯是采用化学气相沉积法制备的，通过湿法转移将其转移到n型金字塔硅表面，从而获得具有垂直结构的石墨烯/金字塔硅异质结器件。测试结果表明，在无光照条件下，器件的整流比达到了6.9×10⁵;在970 nm近红外光的照射下，电流开关比高达5.3×10⁴,电流响应度、外量子效率、光电压响应度和比探测率分别可达577.6 mA·W^-1、73.97%、1.26×10⁶V·W^-1和4.92×10¹²Jones。此外，器件具有快的响应速度，上升和下降时间分别为22μs和14.5μs。最后，还对器件稳定性进行研究，在空气环境中放置3个月后，光电流基本没有衰减，表明了器件具有优异的空气稳定性。