532nm纳秒激光辐照下的单晶硅表面微结构及荧光特性
Qiangjiguang Yu Lizishu/High Power Laser and Particle Beams（2012）
Abstract
采用Nd:YAG纳秒脉冲激光对单晶硅在空气中进行辐照,研究了表面微结构在不同能量密度和扫描速度下的演化情况.扫描电子显微镜测量表明,激光在相对较低能量密度下辐照硅表面诱导出鱼鳞状波纹结构,激光能量密度相对较大时,诱导出絮状多孔的不规则微结构.光致荧光谱(PL)表明,激光扫描区域在710 nm附近有荧光发射.用氢氟酸腐蚀掉样品表面的SiOx后,荧光峰的强度显著降低,说明SiOx在光致发光增强上起重要作用.能量色散X射线谱(EDS)表明氧元素的含量随激光能量密度的增大而增加.研究表明:纳秒激光的能量密度和扫描速度对微结构形成起着决定性作用,改变了硅材料表面微结构尺寸,增大了光吸收面积；氧元素在光致发光增强上起重要作用,微构造硅和SiOx对光致荧光的发射都有贡献.
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Key words
Crystalline silicon,Laser irradiation,Photoluminescence characteristics,Surface microstructure
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