Абляция поверхности алюминия и кремния ультракороткими лазерными импульсами варьируемой длительности
Д. А. Заярный+, A. A. Ионин+, С. И. Кудряшов+*×, С. В. Макаров+∇, А. А. Кучмижак×°, О. Б. Витрик×°, Ю. Н. Кульчин×
+Физический институт им. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
*Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, 115409 Москва, Россия
×Институт автоматики и систем управления ДВО РАН, 690041 Владивосток, Россия
°Дальневосточный федеральный университет, 690041 Владивосток, Россия
∇Университет ИТМО, 197101 С.-Петербург, Россия
Abstract
Пороги одноимпульсной абляции поверхности алюминия
и кремния ультракороткими
лазерными импульсами ИК и видимого диапазона по
откольному механизму измерены
методом оптической микроскопии для длительности импульсов
τlas в диапазоне 0.2-12 пс. По
мере увеличения длительности лазерных импульсов для
τlas<3 пс обнаружено резкое, почти
трехкратное снижение порога абляции алюминия в видимом
диапазоне при очень слабом
изменении порога абляции материала ИК-излучением.
Напротив, для кремния с ростом
длительности импульсов отмечается практически трехкратный рост/
порога ИК-лазерной
абляции, тогда как порог абляции видимым излучением остается
практически неизменным.
Для алюминия снижение порогов абляции связывается с резким уменьшением
температурных градиентов для длительностей импульсов, превышающих
характерное время
электрон-фононной релаксации. Для кремния рост порога ИК-абляции
объясняется
двухфотонным поглощением, тогда как в видимом диапазоне постоянство
порога связано с
линейным поглощением материала.