ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Резонансное взаимодействие импульсного лазерного излучения с полупроводниками и металлами - объемные и поверхностные эффекты из "Физика мощного лазерного излучения " Под действием мощного лазерного изл) ения может измениться температура материала, а с нею и его оптические характеристики. Если лазерно-индуцированный нагрев среды достаточно велик, чтобы произошел фазовый переход твердое тело — расплав, то, естественно, оптические характеристики среды могут испытать при этом кардинальные изменения. Например, кремний, германий, полупроводники гр)оты А3В5 в расплавленном состоянии демонстрируют металлические свойства. [c.140] Перечислим несколько подробнее изменения оптических свойств полупроводниковых материалов при интенсивном лазерном облучении, вызванные фотогенерацией свободных носителей. [c.140] Во-первых, скорость, с которой происходит фотогенерация свободных носителей, С о//йсо (/ - интенсивность света внутри полупроводника), при достаточно большом значении / может превысить скорость рекомбинации электронно-дырочных пар. Как результат распределение свободных носителей может существенно измениться по сравнению со сл) аем слабого светового поля — включается механизм поглощения свободными носителями, который при малых световых полях и низких температурах в чистых полупроводниках был мало существен. [c.140] Во-вторых, при УС — частоты столкновений (К — объем освещенной области) может происходить нагрев электронно-дырочной плазмы. Учет вклада в поглощение, который дают свободные носители, может существ енно уменьшить требования к плотности энергии оптическою импульса, необходимой, например, для достижения температуры плавления приповерхностной области полупроводника. [c.140] Здесь /о( ) — интенсивность света, падающего извне на образец. [c.140] Дополнительное усложнение картаны взаимодействия мощного лазерного излучения с полупроводником может произойти, если излучение имеет вид короткого (пико- или фемтосекундного) лазерного импульса на нагрев решетки более непосредственное влияние оказывает поглощение свободными носителями, нежели межзонное поглощение, поскольку в первом случае поглощенная энергия очень быстро передается непосредственно к решетке, а во втором случае основная доля поглощенной энергии перейдет к решетке только спустя время рекомбинации, требуемое для аннигиляции электрон-дырочной пары (в кремнии это наносекунды, в арсениде галлия - сотни пикосекунд). [c.141] Более детальный анализ каскада процессов релаксации, сопровождающих поглощение короткого лазерного импульса в полупроводнике, будет дан в 2.7. [c.141] Вернуться к основной статье