研究目的
研究在外加磁场不同取向下(相对于激光束扫描方向和偏振方向)的硅飞秒激光烧蚀。
研究成果
在硅样品所处的间隙中施加约0.1-0.2特斯拉的外加磁场B,会显著影响烧蚀碎屑的分布场域及烧蚀表面形貌。表面等离子体激元(SPP)机制能够解释所观察到的图案形成现象。后续研究将聚焦于观测磁场对高折射率纳米颗粒空间分选的影响,并进一步探究SPP机制。
研究不足
该研究仅限于外加磁场对飞秒激光硅材料烧蚀的影响,特别关注碎屑形成和表面形貌变化。所观察到的现象(如表面等离子体激元波)背后的机制仍需进一步探究。
1:实验设计与方法选择:
采用波长1030纳米的超短约230飞秒激光脉冲,在单脉冲与多脉冲辐照模式下施加外磁场Bext≈0.15特斯拉
2:15特斯拉 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:选用标准磷掺杂(n型)c-Si(100)晶圆进行激光烧蚀
3:实验设备与材料清单:
直写激光系统、激光加工集成系统、高精度机械平台、光束分析相机、3D打印磁体与样品夹持夹具、钕铁硼磁体(Nd2Fe14B)、扫描电镜表征设备
4:实验流程与操作规范:
烧蚀条件包含单脉冲至高度重叠脉冲、低/高能量组合,并采用数值孔径NA=0.14和0.7的物镜
5:14和7的物镜 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过扫描电镜图像表征激光烧蚀区域表面形貌
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