脉冲激光与半导体材料HgCdTe和GaAs相互作用研究

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  本文研究了脉冲激光与碲镉汞和砷化镓相互作用过程中产生的等离子体演化性质,所获得的一些重要结论为改善PLD技术、提高薄膜质量提供了直接的依据。   本文改进了Anisimov-Krokhin的蒸发波模型,考虑了固体靶熔化吸收的热量以及沉积在液体层中的能量,并且考虑了靶对激光的有效吸收,利用数值自恰求解方法计算了不同功率密度时激光照射碲镉汞表面产生的蒸气的压强、速度、温度、密度等动力学参量,计算结果表明蒸气压强、密度和蒸发波推进速度随激光功率密度呈线性增加,而蒸气温度和蒸气速度随激光功率密度呈对数增加。另外我们利用计算得到的蒸气速度计算了蒸发波和空气激波对材料表面产生的反冲压力,从而进一步解释了碲镉汞表面的断裂现象。分析了谱线各种可能的展宽机制,得出碲镉汞等离子体谱线的展宽主要是由Stark展宽引起的,根据Stark展宽讨论了电子密度的演化规律。
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