薄膜厚度对飞秒激光烧蚀铜纳米薄膜的影响研究

摘要

为了研究铜薄膜厚度的变化对飞秒激光烧蚀铜薄膜过程的影响,考虑反射率和吸收率随温度变化的特性,采用抛物线型双温模型,使用隐式差分的方法进行离散化,对250、500、1000 nm三种不同厚度铜纳米薄膜,在脉宽为100 fs、能量密度为6500的激光烧蚀下,铜纳米薄膜表面的电子温度、晶格温度、反射率、熔化深度的变化进行计算。计算结果表明:铜纳米薄膜厚度的增加对表面电子温度的影响不明显,对表面晶格温度的影响较大,熔化深度具有较大幅度的减小;在烧蚀过程中,薄膜表面的反射率和吸收率有明显的下降,将其考虑为常数处理是欠稳妥的。