脉冲激光辐照单晶硅形成的低维结构及其光致荧光特性

摘要

将功率密度约为0.5 J·s-1·cm-2、脉冲宽度约为8 ns、束斑直径为0.045 mm、波长为1 064 nm的YAG激光束照射在硅样品表面打出小孔,在孔内的侧壁上形成较规则的网孔状结构;该结构有很强的光致荧光,其强度比该样品的瑞利散射强;发光峰中心约在700 nm处.在无氧化的环境里用激光加工出的硅样品几乎无发光,这证实了氧在光致荧光增强上起着重要作用.用冷等离子体波模型来解释孔侧壁网孔状结构形成的机理,并用量子受限-发光中心模型来解释纳米网孔壁结构的强荧光效应.当激光辐照时间为9 s时,孔洞侧壁上的网孔状结构较稳定,且有较强的光致荧光.