16484

16484

مطالعه تجربي ريزساختار و انعكاس سيليكن تابشدهي شده توسط ليزر تپي پرتوان در محيط هوا و آب مقطر

دكتري

فيزيك

بهار 1395

دكتر محمد حسين مهديه

فيزيك

چكيده سطح صيقلي سيليكن توسط پرتو ليزر تك تپي نانوثانيه و پيكوثانيه و همچنين پرتو ليزر دو تپي نانوثانيه تابشدهي شد. سطح غيرصيقلي سيليكن نيز تحت تابش پرتو ليزر تك تپي نانوثانيه قرار گرفت. تابشدهي سيليكن در محيط¬هاي هوا و آب مقطر انجام شد. در شرايط آزمايشگاهي اين پايان¬نامه، ريزساختارهاي نانويي و ميكروني در سطح سيليكن ايجاد شدند. توزيع قطر موثر و چگالي سطحي ساختارها و همچنين انعكاس نوري سيليكن تابشدهي شده در شرايط تابشدهي مختلف برحسب تعداد تپ هاي ليزر و در شارهاي مختلف تخمين زده شد. نتايج نشان مي¬دهند كه هر دو پارامتر تعداد تپ¬ها و شار ليزر هندسه و چگالي سطحي ساختارها و همچنين انعكاس نوري سطح را تحت تاثير قرار مي¬دهند. مقايسه نتايج تابشدهي سيليكن صيقلي و غيرصيقلي نشان مي¬دهد كه چگالي سطحي ساختارها و انعكاس نوري سطح به نوع هدف نيز بستگي دارد. در اين پايان¬نامه، اثر پيش تپ ليزر نانوثانيه با فاصله زماني¬هاي مختلف تپ اصلي نسبت به پيش تپ بر ساختار و انعكاس سيليكن نيز مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان مي¬دهند كه ساختارهاي توليد شده با پرتو ليزر دوتپي و با تاخير زماني از مرتبه طول تپ ليزر نسبت به ساختارهاي توليد شده با پرتو ليزر تك تپي بزرگتر هستند. انعكاس سطح داراي چنين ساختارهايي با ارتفاع بلند بطور قابل توجهي كاهش مي¬يابد. كلمات كليدي: ريزساختار- ليزر- سيليكن- انعكاس

1395/11/13

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract The polished side of silicon was irradiated by single nanosecond an​d picoseconds laser pulses an​d also double nanosecond laser pulses. Moreover, rough silicon surface was irradiated by single nanosecond laser pulses. The irradiations were performed in ambient air an​d distilled water. In the conditions of experiments, sub-micron/nano clusters an​d also micron structures were produced on the silicon surface. Surface density an​d effective diameter of clusters an​d also silicon reflectivity were estimated in different irradiation conditions. The results show that the clusters effective diameter, surface density, an​d surface reflectivity are influenced by laser fluence an​d number of pulses. Comparison of polished an​d rough silicon irradiation results show that silicon properties can also affect the surface clusters density. In this thesis, silicon structure an​d reflectivity was also studied under irradiation of its surface without using an​d by using a laser prepulse with different delay times. From the results, we can conclude that larger clusters are produced on the silicon after irradiation of surface by double pulses with delay times at the order of pulse duration. Such clusters can reduce silicon reflectivity more effectively. Keywords: Sub-micron/nano clusters- Laser- Silicon- Reflectivity