| 脉冲激光辐照GaAs材料热效应研究 |
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| 引用本文： | 周海娇,孙文军,刘中洋.脉冲激光辐照GaAs材料热效应研究[J].光子学报,2014(11). |
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| 作者姓名： | 周海娇 孙文军 刘中洋 |
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| 作者单位： | 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院光电带隙材料教育部重点实验室黑龙江省先进功能材料与激发态重点实验室; |
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| 基金项目： | 黑龙江省自然科学基金(No.F201202);黑龙江省教育厅骨干教师项目(No.1251G031);黑龙江省研究生创新科研资金项目(No.YJSCX2011-414HLJ)资助 |
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| 摘 要： | 为了研究脉冲激光辐照GaAs材料的热效应,采用软件COMSOL Multiphysics构建了高斯脉冲激光辐照半导体材料的温升物理模型,分析了1 064nm纳秒级脉冲激光辐照半导体材料GaAs的热效应.通过求解热传导方程计算了不同功率密度激光辐照GaAs材料的径向与纵向温度场分布,讨论了单光子吸收、双光子吸收及自由载流子吸收对辐照材料的温升贡献.计算结果表明:当激光功率密度升至1010 W/cm2,自由载流子对材料的温升贡献已超过单光子吸收对材料温升的贡献而占主导位置;当激光功率密度降至108 W/cm2以下时,两种非线性吸收对材料温升的贡献可以忽略.该结果与相关实验基本相符,表明了构建的物理模型具有科学性.
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| 关 键 词： | 脉冲激光辐照 温度场 损伤阈值 半导体材料 单光子吸收 双光子吸收 自由载流子吸收 |
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