YAG激光晶化多晶硅

报道了采用YAG脉冲激光器对硅基薄膜进行晶化制备多晶硅的实验结果,其中主要针对以PECVD法制备的不同硅基薄膜(如非晶硅和微晶硅)为晶化前驱物,以及对激光能量的利用等问题进行了分析研究.实验发现,晶化需要基本的阈值能量流密度,而晶化硅基前驱物材料的结构,是决定此阈值的关键.延迟降温速率对激光晶化是一种较为有效的手段,并对所得的初步结果进行了讨论.     

非晶硅薄膜激光晶化及其结构分析

以射频(频率为13.6MHz)磁控溅射系统制备的非晶硅薄膜为前驱物,采用激光晶化技术实现从非晶硅薄膜到纳米晶硅薄膜的相变过程。采用拉曼光谱仪和高分辨透射电镜对激光晶化薄膜的组织结构进行了研究。结果表明:薄膜由非晶硅结构转变为微晶硅结构,微晶硅晶粒尺寸在纳米级。激光晶化存在一个最佳工艺参数,功率太高或太低都不利于晶化。     

多晶硅薄膜的两步激光晶化技术

采用两步激光晶化技术获得了多晶硅薄膜，分析计算了激光晶化时薄膜中的温度分布及表面温度与激光功率密度的关系，利用计算结果并优化了激光晶化时的工艺参数，采用该技术制备了性能优良的顶栅多晶硅薄膜晶体管，测量了薄膜晶体管的转移特性与输入输出特性，从多晶硅薄膜的制备工艺上分析了提高薄膜晶体管性能的原因。     

本征非晶硅薄膜的准分子激光晶化

为了减低非晶硅薄膜太阳能电池的光致衰减效应和提高其光电转换效率,用等离子体化学气相沉积系统制备了本征非晶硅薄膜,用波长为248nm的KrF准分子激光器激光晶化了非晶硅表层,用共焦显微喇曼测试技术研究了非晶硅薄膜在不同的激光能量密度和不同的频率下的晶化状态,并用扫描电子显微镜测试晶化前后薄膜的形貌。结果表明,随着激光能量密度的增大,薄膜晶化效果越来越好,能量密度达到268.54mJ/cm2时晶化效果最好,此时结晶比约为76.34%;最佳的激光能量密度范围是204.99mJ/cm2~268.54mJ/cm2,这时薄膜表面晶化良好;在1Hz~10Hz范围内,激光频率越大晶化效果越好;晶化后薄膜明显出现微晶和多晶颗粒,从而达到了良好的晶化效果。     

平顶绿光晶化制备多晶硅薄膜

利用倍频Nd∶YAG激光器使玻璃基底上沉积的非晶硅薄膜成功实现了晶化.YAG激光器的倍频绿光经蝇眼透镜阵列整形后得到一光强均匀分布的平顶光束,并用此光束对非晶硅薄膜进行扫描晶化处理.分别测量了激光晶化前后薄膜的拉曼谱和表面形貌.测量结果表明,非晶硅实现了到多晶硅的相变,且晶化处理后表面起伏度明显增大.根据拉曼谱的数据计算了不同激光能量密度下薄膜的粒度大小和结晶度.结果表明,在一定能量密度(400～850 mJcm2)范围内,结晶膜的晶粒粒度和结晶度随激光能量密度升高而增大.然而能量密度大于1000 mJ/cm2后,检测不到明显的多晶硅特征峰.激光能量密度在850 mJ/cm2左右可得到最佳晶化效果.     

激光晶化制备多晶硅薄膜技术

激光晶化是一种制作晶硅薄膜器件(如薄膜晶体管、太阳能电池)很有效的技术.展望了低温多晶硅薄膜的应用前景,详细介绍了近几年激光晶化制备多晶硅薄膜技术的研究成果,并就激光对非晶硅作用的原理作了简单讨论.     

准分子激光诱导非晶硅晶化制备多晶硅薄膜晶体管

讨论了用准分子激光诱导非晶硅晶化法制备多晶硅薄膜晶体管的结构与工艺优化问题。用 Xe Cl准分子激光器对 PECVD法生长的非晶硅薄膜进行了诱导晶化处理 ,成功制备了多晶硅薄膜晶体管 ,获得最大场效应迁移率为 1 4.5cm2 /V· s,亚阈值斜率为 1 .9V/dec,开关电流比为 1 .0× 1 0 6的器件性能。     

金属单向诱导横向晶化激光修饰多晶硅薄膜晶体管

对采用金属诱导单一方向横向晶化(metal induced unilaterally crystallization,MIUC)并结合激光后退火技术,以提高多晶硅薄膜晶体管的性能,进行了深入研究.MIUC薄膜晶体管已具有良好的器件性能和均匀性,再加以三倍频YAG激光退火后的MIUC薄膜晶体管,其场效应迁移率则可提高近一倍.器件的多种性能和参数的均匀性与所用修饰性的激光处理条件密切相关,具有规律性,故而是可控的,这为工业化技术的掌控提供了基础.     

多晶硅薄膜的新型激光晶化制备方法

采用两步激光晶化方法制备了多晶硅薄膜 ,其晶粒尺寸为 1.1μm,比用传统单步晶化制备的薄膜晶粒尺寸大 ,表明该方法对扩大晶粒尺寸很有效。拉曼光谱分析表明 0 .30 J/ cm2晶化的薄膜结晶程度已很高     

新型非稳腔Yb:YAG400W平面波导激光器

研究了一种平面波导激光器,它包含一个13 mm×12 mm×150/μm Yb:YAG棒芯,外面包覆1 mm厚的蓝宝石,通过两个450 W二极管叠阵进行边缘泵浦,叠阵加入了定制的像差修正相位片.激光器的平一凹谐振腔与其他圆盘薄片激光器相比,可以产生400 W的平均功率,激光束为低阶横模和多阶纵模,斜率效率75%,横向光...     

High-Performance Self-Aligned Bottom-Gate Low-Temperature Poly-Silicon Thin-Film Transistors With Excimer Laser Crystallization

In this letter, high-performance bottom-gate (BG) low-temperature poly-silicon thin-film transistors (TFT) with excimer laser crystallization have been demonstrated using self-aligned (SA) backside photolithography exposure. The grains with lateral grain size of about 0.75 mum could be artificially grown in the channel region via the super-lateral-growth phenomenon fabricated by excimer laser irradiation. Consequently, SA-BG TFT with the channel length of 1 mum exhibited field-effect mobility reaching 193 cm²/V ldr s without hydrogenation, while the mobility of the conventional non-SA-BG TFT and conventional SA top-gate one were about 17.8 and 103 cm²/V ldr s, respectively. Moreover, SA-BG TFT showed higher device uniformity and wider process window owing to the homogenous lateral grains crystallized from the channel steps near the BG edges.     

采用Cr~(4+):YAG为可饱和吸收体的Nd:YAG调Q锁模

在实验上,以Ｃｒ４＋ ：ＹＡＧ为可饱和吸收体,对Ｎｄ：ＹＡＧ激光实现调Ｑ锁模,得到平均脉宽为１９０ｐｓ的脉冲序列。利用被动锁模的涨落理论,分析了Ｃｒ４＋ ：ＹＡＧ对Ｎｄ：ＹＡＧ激光调Ｑ锁模的动力学过程及各种影响因素,同时讨论了Ｎｄ：ＹＡＧ的克尔透镜效应在调Ｑ锁模过程中的作用,得到了与实验较为一致的结果。     

半导体泵浦YAG自锁模谐振腔研究

分析了半导体泵浦 YAG自锁模谐振腔的特性 ,讨论了晶体长度 ,凹面镜焦距 ,谐振腔长度对自锁模的影响 ,获得有关谐振腔设计及腔参数优化的结论。     

Ho:YAG激光治疗尿道狭窄及膀胱颈部挛缩

目的用HoYAG激光对尿道狭窄及膀胱颈部挛缩的患者进行治疗,并评价其疗效。方法59例患者(其中尿道狭窄26例,膀胱颈部挛缩33例)采用经尿道HoYAG激光治疗,观察其术中情况、术后并发症及疗效。结果59例患者通过治疗,均获得比较满意疗效,术中几乎无出血,术后排尿情况较术前有明显改善且无明显并发症。结论HoYAG激光对尿道狭窄及膀胱颈部挛缩等下尿路梗阻性疾病是一种行之有效的治疗方法,并且安全微创,易于操作。     

激光二极管抽运Nd:YAG双薄片激光器

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2 因子约为12×13。     

激光二极管抽运Nd∶YAG双薄片激光器

激光介质的热效应是高平均功率固体激光器面临的最大挑战,采用薄片激光介质是解决热效应的有效手段之一。当在抽运区尺寸远大于薄片厚度并且抽运光均匀分布的条件下,热流近似为沿厚度方向的一维分布,从而大大降低介质的热透镜效应和热致应力双折射。设计了四通光学耦合系统,通过提高二极管激光器阵列输出激光强度分布的均匀性,并优化经微柱透镜准直后光束的发散角,实现了抽运光的近平顶分布。采用两片1 mm厚的Nd∶YAG薄片激光介质,在两个峰值功率2000 W,占空比为15%的二极管激光器阵列抽运下,获得了峰值功率1440 W,平均功率216 W的准连续激光输出,光光转换效率达到36%,电光转换效率超过16%,在稳腔下测得的光束质量M2因子约为12×13。     

用Cr:YAG被动调Q的Yb:YAG激光

用连续钛宝石激光器作抽运源,在室温下用Cr4+:YAG作可饱和吸收体实现了Yb:YAG晶体的被动调Q激光输出。实验中获得了在1.03μm平均功率为55mW和脉宽(FWHM)为0.35μs的被动调Q激光。Cr:YAG的初始透过率对Yb:YAG被动调Q激光的脉宽(FWHM)和重复率有一定影响。实验表明Yb:YAG晶体是一种有前景的结构紧凑、高效和全固化的被动调Q激光晶体。