近红外激光辐照致硅热应力损伤机理研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 研究意义 | 第14-16页 |
| 1.3 激光辐照硅的研究现状 | 第16-27页 |
| 1.3.1 加热阶段 | 第16-26页 |
| 1.3.2 烧蚀阶段 | 第26-27页 |
| 1.4 本文主要研究工作 | 第27-28页 |
| 2 激光辐照硅的基本理论和数值模型 | 第28-41页 |
| 2.1 硅对激光的吸收机制 | 第28-30页 |
| 2.1.1 本征吸收 | 第29页 |
| 2.1.2 自由载流子吸收 | 第29-30页 |
| 2.1.3 杂质吸收 | 第30页 |
| 2.1.4 非线性吸收 | 第30页 |
| 2.2 激光在硅片内的分布 | 第30-32页 |
| 2.3 熔融前的加热过程 | 第32-36页 |
| 2.3.1 格剖分 | 第32-33页 |
| 2.3.2 控制方程 | 第33-34页 |
| 2.3.3 边界条件 | 第34页 |
| 2.3.4 方程求解 | 第34-35页 |
| 2.3.5 材料属性随温度变化的处理方法 | 第35-36页 |
| 2.3.6 热应力场 | 第36页 |
| 2.4 熔融后的烧蚀过程 | 第36-40页 |
| 2.4.1 硅的固液相变 | 第37-38页 |
| 2.4.2 控制方程 | 第38-40页 |
| 2.4.3 热源 | 第40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 3 激光辐照致硅表面滑移 | 第41-52页 |
| 3.1 滑移面 | 第41-45页 |
| 3.1.1 拉伸实验中的滑移面 | 第41-44页 |
| 3.1.2 激光辐照下的滑移面 | 第44-45页 |
| 3.2 实验验证反常滑移 | 第45-48页 |
| 3.2.1 实验装置 | 第46-47页 |
| 3.2.2 滑移面的判断方法 | 第47-48页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第48-51页 |
| 3.3.1 准连续激光辐照下硅的滑移 | 第48-49页 |
| 3.3.2 序列激光辐照下硅的滑移 | 第49-50页 |
| 3.3.3 讨论 | 第50-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 激光辐照下滑移和熔融的竞争 | 第52-66页 |
| 4.1 硅的屈服强度 | 第52-53页 |
| 4.2 理论分析 | 第53-54页 |
| 4.3 应力和应变 | 第54-62页 |
| 4.3.1 各滑移系的剪切应力 | 第56页 |
| 4.3.2 各滑移系的应变 | 第56-58页 |
| 4.3.3 应力应变的分布 | 第58-62页 |
| 4.4 滑移和熔融的竞争 | 第62-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 毫秒激光辐照下硅片的应力损伤过程 | 第66-80页 |
| 5.1 实时探测应力损伤过程 | 第66-70页 |
| 5.1.1 实验装置 | 第66-67页 |
| 5.1.2 实验结果 | 第67-70页 |
| 5.2 无烧蚀时硅的应力损伤过程 | 第70-75页 |
| 5.2.1 数值模型 | 第70-71页 |
| 5.2.2 模拟结果和讨论 | 第71-74页 |
| 5.2.3 裂纹分布 | 第74-75页 |
| 5.3 烧蚀情况下硅的应力损伤过程 | 第75-78页 |
| 5.3.1 数值模型 | 第75页 |
| 5.3.2 结果和讨论 | 第75-78页 |
| 5.4 本章小结 | 第78-80页 |
| 6 序列脉冲激光辐照下硅片的温升和断裂 | 第80-92页 |
| 6.1 等离子体点燃阈值 | 第80-82页 |
| 6.2 序列脉冲激光参数对加热过程的影响 | 第82-86页 |
| 6.2.1 硅的发射率 | 第82-83页 |
| 6.2.2 实验和测温装置 | 第83-84页 |
| 6.2.3 结果与讨论 | 第84-86页 |
| 6.3 损伤形貌分析 | 第86-87页 |
| 6.4 序列脉冲激光参数对应力损伤的影响 | 第87-91页 |
| 6.4.1 断裂现象 | 第87-89页 |
| 6.4.2 断裂位置 | 第89-91页 |
| 6.5 本章总结 | 第91-92页 |
| 7 总结与展望 | 第92-94页 |
| 7.1 总结 | 第92页 |
| 7.2 展望 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-108页 |
| 附录 | 第108-109页 |
