毫秒脉冲激光辐照单晶硅材料的热效应数值模拟(3)
时间:2022-11-11 22:49 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
将上式中左右同时除以E0可得:来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766- 令R=,R为反射率;α=,α为吸收率;τ=,τ为透射率。也即: (2。3) 当激光在介质中传播的时候会产生能量的衰减,这就是我们所说的光吸收。而在所有介质材料中半导体材料是最特殊也是较为常用的一种,因为半导体材料的吸收系数很大。对于介质来说,当材料吸收入射的光能量之后会使得带电电子从低能级跃迁到高能级,其中电子从价带到导带的跃迁过程是最为重要的光吸收过程,也是我们研究的重点。本文主要的研究对象是半导体材料,它具体的跃迁过程可以描述为:当具有特定波长的光辐照半导体材料时,电子会吸收一定的能量然后从价带跃迁到导带,同时会释放出一个光子。 关于光吸收,就不得不说一种很特殊的吸收--本征吸收。当处于绝对零度的时候,理想的半导体其价带是满带,当电子从满带跃迁进入价带时,这种吸收称为本征吸收。因此本征吸收会发生有一个前提条件,就是光子的能量一定不能小于禁带宽度,也即: (2。4) 根据上式可以分析出对于某种半导体材料是存在一个最低频率,也就相应地对应着一个最小的极限波长,这就是该种半导体材料的本征吸收的极限。根据不同半导体材料的禁带宽度就可以求出相应的波长吸收的极限值。当然,除了本征吸收之外,还有很多其他的光吸收,例如杂货吸收,激子吸收和自由载流子吸收等等。 对于激光辐照靶材之后能量的反射是根据材料的不同而变化的,如果材料的反射系数较大,那么反射能量就较高,而如果材料的反射系数较低,那么反射能量就会很低。同时材料的反射系数也不是不变的,对于不同的波长的光,材料的反射系数也是不同的。 (责任编辑:qin) |