Si表面のアモルファス化

出典: finemems

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加工しきい値以下(あるいは多重照射で要約加工が起きる程度)の低強度でフェムト秒レーザーを単結晶Siに照射すると、表面にアモルファス層を形成することができる。図1にSi表面にフェムト秒レーザーパルス(波長800nm、パルス幅100fs)を照射したサンプルの写真を示す。単結晶Siに比べてアモルファスSiは反射率が高いためにアモルファス化した領域は白く見える。8ショットの照射までは表面形状に変化は無く、反射率だけが変化している。10ショット照射してやっと表面にナノ周期構造が形成され始めている。図1よりも若干高い照射強度で単結晶Siにフェムト秒レーザーを照射した加工サンプルを図2に示す。リング上にアモルファス化した領域が形成されている。試料表面上でレーザー光はガウシアンの集光強度分布であり、局所的に照射強度が変化している。リング上にアモルファス化が起きていると言うことは、アモルファス化が誘起される照射強度に特定の範囲があるということを示唆している。照射強度が低すぎても高すぎてもアモルファス化は起きない。また、ショット数を重ねていくとリングの幅が広がりアモルファス化領域が拡大し、最終的にはアブレーションを生じている。

対象材料

Si

装置

条件

禁則事項

留意事項

文献情報,参考文献

Y.Izawa, Y.Setuhara, M.Fujita, R.Sasaki, H.Nagai, M.Yoshida and Y.Izawa,“Ultrathin amorphous Si layer formation by femtosecond laser pulse irradiation”,Appl. Phys. Lett., Vol.90, 044107 (2007)

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