УДК: 621.373.535

Электрофизические явления при фемтосекундных воздействиях лазерного излучения на полупроводники

Дюкин Р.В., Марциновский Г.А., Шандыбина Г.Д., Яковлев Е.Б.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Дюкин Р.В., Марциновский Г.А., Шандыбина Г.Д., Яковлев Е.Б. Электрофизические явления при фемтосекундных воздействиях лазерного излучения на полупроводники // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 2. С. 8–13.

Dyukin R.V., Martsinovskiy G.A., Shandybina G.D., Yakovlev E.B. Electrophysical phenomena accompanying femtosecond impacts of laser radiation on semiconductors [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 2. P. 8–13.

Ссылка на англоязычную версию:

R. V. Dyukin, G. A. Martsinovskiĭ, G. D. Shandybina, and E. B. Yakovlev, "Electrophysical phenomena accompanying femtosecond impacts of laser radiation on semiconductors," Journal of Optical Technology. 78(2), 88-92 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000088

Аннотация:

Проведено численное моделирование пространственно-временного распределения концентрации неравновесных носителей заряда при действии ультракоротких импульсов лазерного излучения на полупроводники с учетом внешней эмиссии электронов. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными условиями возбуждения и распространения волноводных мод в кремнии под действием фемтосекундных импульсов с энергией кванта порядка 0,98 эВ.

Ключевые слова:

фемтосекундный лазерный импульс, внешняя эмиссия электронов, поверхностные электромагнитные волны

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 09-02-00932,10-02-00208а и государственного контракта № П1134.

Коды OCIS: 280.6680, 320.7120

Список источников:

1. Chen Z.L., Zhang J., Liang T.J., Teng H., Dong Q.L., Li Y.T., Zhang J.J., Sheng Z.M., Zhao L.Z., Tang X.W. Z-dependence of hot electron generation in femtosecond laser interaction with solid targets //J. Phys. B: At., Mol., Opt., Phys. 2004. V. 37. P. 539–546.
2. Chen Hui, Wilks S.C., Kruer W,L., Patel P.K., Shepherd R. Hot electron energy distributions from ultraintense laser solid interactions // Physical of Plasmas. 2009. V. 16. P. 020705-(1–4).
3. Kemp A.J., Sentoku Y., Tabak M. Hot-electron energy coupling in ultraintense laser-matter interaction // Physical Review E. 2009. V. 79. P. 066406-(1–9).
4. Лобзенко П.В., Евтушенко Н.А., Новиков В.А., Иришин Р.Г. Влияние термоэлектронной эмиссии на поглощение ультракоротких лазерных импульсов в полупроводниках // ЖТФ. 2002. Т. 72. В. 1. С. 72–75.
5. Gruzdev V.E., Komolov V.L., Przhibelskii S.G., Smirnov D.S. Destruction of the nano-size solid particles under femtosecond laser pulse action // Proc. SPIE. 2007. V. 6596. P. 65960P-(1–8).
6. Gloskovskii A., Valdaitsev D.A., Cinchtti M., Nepijko S.A., Lange J., Aeschlimann M., Bauer M., Klimenkov M., Viduta L.V., Tomchuk P.M., Schönhese G. Electron emission from films of Ag and Au nanoparticles exciled by a femtosecond pumpprobe laser // Physical Review B. 2008. V. 77. P. 195427-(1–11).
7. Carey J.E., Crouch C.H., Mazur E. For New Optoelectronics Applications // Optics&Photonics News. 2003. V. 14. P. 32–36.
8. Shimosuma Y., Kazansky P.G., Qin J.R., Hirao K. Self-organized nanogratings in glass irradiated by ultrashort light pulses // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 247405.
9. Либенсон М.Н. Неравновесный нагрев и остывание металла при воздействии сверхкороткого лазерного импульса // Изв. РАН, сер. физ. 2001. Т. 65. В. 4. С. 515–519.
10. Zoubir A., Richardson M., Rivero C., Schulte A., Lopez C., Richardso K. Direct femtosecond laser writing of waveguides in As2S3 thin films // Opt. Lett. 2004. V. 29. P. 748–750.
11. Zabotnov S.V., Ostapenko I.A., Golovan L.A., Timoshenko V.Yu, Kashkarov P.K., Shandybina G.D. Third optical harmonic generation at silicon surfaces structured by femtosecond laser pulses // Proc. SPIE. 2006. V. 6161, article number 61610J.
12. Ostapenko I.A., Zabotnov S.V., Shandybina G.D., Golovan L.A., Chervyakov A.V., Ryabchikov Yu.V., Yakovlev V.V., Timoshenko V.Yu., Kashkarov P.K. Micro- and nanostructuring of crystalline silicon surface under femtosecond laser pulses // Bulletin of RAS: Physics. 2006. V. 70. P. 1503–1506.
13. Martsinovsky G.A., Shandybina G.D., Smirnov D.S., Zabotnov S.V., Golovan L.A., Timoshenko V.Yu., Kashkarov P.K. Surface electromagnetic waves excitation at silicon surfaces under femtosecond laser pulses action // Proc. SPIE. 2008. V. 6985. P. 698502.
14. Либенсон М.Н. Лазерно-индуцированные оптические и термические процессы в конденсированных средах и их взаимное влияние. СПб.: Наука, 2007. 423 с.