Динамика откольной абляции поверхности GaAs под действием фемтосекундных лазерных импульсов
А. А. Ионин, С. И. Кудряшов, Л. В. Селезнев, Д. В. Синицын
Физический институт им. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
Abstract
Откол слоя расплава нанометровой толщины на поверхности GaAs при
ее абляции фемтосекундными лазерными импульсами происходит с
субнаносекундными задержками и скоростями отлета, зависящими от плотности
энергии лазерного излучения, после его полного теплового (гидродинамического)
расширения/акустической релаксации. Положение поверхности откола в расплаве
определяется глубиной формирования двумерного подповерхностного слоя
нанопузырей (нанопены), тогда как сильнее прогретый поверхностный слой
расплава выше нанопены частично удаляется в виде парокапельной смеси. На
стадии теплового расширения в слое расплава наблюдаются акустические
реверберации, которые характеризуют как динамику роста его толщины, так и
смещение области кавитации (нанопены) внутри расплава, а кроме того, могут
дополнительно стимулировать откол, способствуя кавитации в полностью
разгруженном расплаве при прохождении слабой волны разрежения.