飞秒激光与硅样品作用生成纳米光栅结构

摘要

我们用脉冲宽度120fs、波长800nm、能量密度从0．1J／cm^2～0．5J／cm^2的激光束照射硅样品和锗硅合金样品表面能够生成各种低维形貌结构。特别是将飞秒激光束散焦至直径为100μm的束斑，并以每秒1000个脉冲照射硅样品表面两秒钟时（能量密度在熔融阈值0．2J／cm。附近），能生成周期间隔为400nm的浮雕光栅状的一维微结构。我们用飞秒激光与其诱导的等离子体波的相干模型解释了光栅状微结构的形成机理。还发现这种结构有很强的PL发光，PL峰的中心约在719nm处。该飞秒激光加工技术既简捷叉稳定，在光学和微电子加工领域应有很好的应用前景。