近年来, 国外的研究:对于在强激光作用下材料的微观结构所发生的变化情况,并得到了一些对于相关研究有用的结果[1~5]。例如:对于Ge和ZnSe来说,当波长相等时,脉宽越大,激光损伤阈值是先增大在减少的;而对于ZnS来说,当波长相等时,脉宽越大,激光损伤阈值就越大。21408
国内有关研究起步较晚, 80年以来才有这方面的报导:
①牛燕雄,刘淑英,蒋志平,王春奎,方慧英,傅裕寿,李淑英等人,建立了激光破坏过程及其效果的测试系统,从而可以对光电器件、半导体材料的有关性能进行了测试,并得到了一些有益的实验结果[ 6~9]。例如硅光电二极管在激光作用时间(S)分别为3.4×10- 8、1.9×10- 8、10- 3,,能量密度(J/cm2)分别为31、2、40时,激光损伤结果分别为:可见损伤, 辐射区响应度损失;响应度损失;响应度损失。
②孙利国,李永正,沈柯,李彦文,刘成福,蒋志平,徐国昌等人,通过研究光电器件、半导体材料在不同功率密度、不同脉宽激光作用下的破坏行为,分析了材料表面的温度特性及其内部激光能量淀积,初步探讨了半导体材料的激光破坏机理[10~13]。其中有热破坏和冲击破坏等等。论文网
由于激光束质量的优化及其良好的实验条件,使其得到了较好的控制,因此得到的实验数据和结果都比较可靠。但还是存在很多问题,比如:已有的研究工作局限性强、系统性不强,主要用于解决实际应用中出现的具体问题;另一方面,由于缺乏热物理特性分析、合适的参数测量以及破坏过程中的实时诊断等手段, 因此在有关破坏机理研究方面的基础工作,显得尤为薄弱。
除此之外,南京理工大学应用物理系,近年来也在强激光对光电器件的硬破坏机理的研究方面,进行了较为系统的理论分析和实验研究[14~17]。
①倪晓武、沈中华、陆建的有关强激光对光电器件及半导体材料的破坏研究,且已取得显著的成果【15】。
②倪晓武、陆 建、贺安之的有关激光CCD对器件破坏时几种阂值的测量研究,简要地分析了激光与MOS结构的CCD器件相互作用的全过程,且提出了该破坏过程中的几种损伤阈值。此外,在进行了实际测试的基础上,首次得到了Q开关YAG激光致使该种器件产生的光学击穿阈值、直接破坏阈值、热熔融阂值和导致整个器件失效的激光能量阈值等有关结果【16】。
③倪晓武、陆 建、贺安之的有关激光对电荷祸合器件硬破坏机理的研究,就激光对组成MOS结构的电荷耦合器件材料及整个器件产生硬破坏的过程进行了实验和理论的研究。并且里面提出了激光的热作用和等离子体冲击波的机械作用是致使电荷藕合器件结构被破坏的主要原因。此外,还得到了YAG激光导致组成电荷祸合器件的半导体材料的光学击穿阂值、视见损伤闭值、热熔融阑值和致使整个器件失效的激光功率阔值等有关结果【17】。
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