当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

长脉冲激光辐照单晶硅的损伤特性研究

发布时间:2018-06-13 09:24

  本文选题:长脉冲激光 + 单晶硅 ; 参考:《西华大学》2015年硕士论文


【摘要】:单晶硅是重要的红外系统窗口材料和探测器结构材料,随着激光对抗和激光技术的发展,对单晶硅激光损伤的研究具有重要的意义。本论文的主要工作如下:根据热传导理论和热弹性理论,假设单晶硅材料为各向同性且其热学参数在激光作用前后为常数,分析了不同激光功率密度和辐照时间的高斯长脉冲作用下单晶硅的温度场和热应力场,得到了激光辐照中心温度随时间的变化规律。单晶硅的抗压强度远远大于抗拉强度,单晶硅的损伤主要依赖于环向拉应力。研究了单晶硅在1064nm Nd:YAG激光1-on-1测试方法和1000-on-1测试方法下的损伤阈值,实验表明单晶硅在多脉冲下的激光损伤阈值比单脉冲下的低,原因是1000-on-1测试方法下单晶硅的激光损伤存在累积效应。研究了单晶硅在不同能量密度的高斯长脉冲激光作用下的损伤特性,并通过热效应和热力耦合效应对单晶硅的激光损伤机制进行了解释。采用不同脉冲个数的长脉冲激光对单晶硅进行击穿毁伤实验,得到了不同脉冲个数的击穿损伤阈值,并通过实验数据计算得到了单晶硅的多脉冲累积因子约为0.912。本文的研究结果可为激光对抗和激光防护领域提供必要的参考。
[Abstract]:Monocrystalline silicon is an important window material and detector structure material in infrared system. With the development of laser countermeasure and laser technology, it is of great significance to study the laser damage of monocrystalline silicon. The main work of this thesis is as follows: according to the thermal conduction theory and thermoelastic theory, the monocrystalline silicon material is assumed to be isotropic and its thermal parameters are constant before and after laser irradiation. The temperature field and thermal stress field of monocrystalline silicon under the action of Gao Si long pulse with different laser power density and irradiation time are analyzed. The variation of laser irradiation center temperature with time is obtained. The compressive strength of monocrystalline silicon is much greater than the tensile strength, and the damage of monocrystalline silicon mainly depends on the toroidal tensile stress. The damage threshold of monocrystalline silicon under 1064nm ND: YAG laser 1-on-1 and 1000-on-1 is studied. The experimental results show that the laser damage threshold of monocrystalline silicon is lower than that of monocrystalline silicon under single pulse. The reason is that the laser damage of monocrystalline silicon is cumulative under 1000-on-1 test. The damage characteristics of monocrystalline silicon under the action of Gao Si long pulse laser with different energy density are studied. The laser damage mechanism of monocrystalline silicon is explained by thermal effect and thermo-mechanical coupling effect. The breakdown damage threshold of monocrystalline silicon was obtained by using long pulse laser with different number of pulses, and the multi-pulse cumulant factor of monocrystalline silicon was calculated by calculating the experimental data. The results of this paper can provide necessary reference for laser countermeasure and laser protection.
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN304.12

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王金涛;刘子勇;;基于静力悬浮原理的单晶硅球间微量密度差异精密测量方法研究[J];物理学报;2013年03期

2 徐飞飞;张效栋;房丰洲;;金刚石刀具单点切削单晶硅加工表面特性[J];纳米技术与精密工程;2013年06期

3 蔡传荣,张琼;单晶硅硬度压痕裂纹的特征[J];电子显微学报;1996年06期

4 李东升,杨德仁,阙端麟;单晶硅材料机械性能研究及进展[J];材料科学与工程;2000年03期

5 程祥;高斌;杨先海;刘军营;田忠强;;微细塑性铣削单晶硅实验研究[J];山东理工大学学报(自然科学版);2012年04期

6 牟军;具有500倍过压保护能力的单晶硅压力传感器[J];测控技术;1991年01期

7 李愿杰;李智伟;;单晶硅中替位碳含量的常/低温红外光谱对比研究[J];东方电气评论;2013年04期

8 胡兴雷;孙雅洲;梁迎春;陈家轩;;单晶硅微纳构件加工表面性能的时变性研究[J];物理学报;2013年22期

9 徐清兰,伍凡,吴时彬,王家金,雷柏平,兰秀清,张晶;单晶硅镜面超光滑表面工艺技术研究[J];光电工程;2003年05期

10 David Lammers;;异质CMOS的研发正在进行[J];集成电路应用;2008年04期

相关会议论文 前7条

1 蒋娜;袁小武;张才勇;;单晶硅生长技术研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

2 孙蓉;于淑会;杜如虚;薛群基;;单晶硅材料摩擦摩擦磨损行为研究[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年

3 何庆;索智群;乔东海;;单晶硅电容式低频传声器的设计和制作[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年

4 陈官璧;汪蕾;杨德仁;;热处理对p型单晶硅非晶SiC:H钝化效果的影响[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年

5 尹韶辉;徐志强;;小口径单晶硅非球面复合超精密加工工艺[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

6 肖清华;王敬;屠海令;;质子注入单晶硅中的结构演化[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年

7 余学功;杨德仁;;铸造准单晶硅的生长及其太阳电池的性能研究[A];中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会(晶体生长分会场)论文摘要集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 张剑英邋刘仲平;1500吨单晶硅项目在榆林开建[N];陕西日报;2007年

2 记者 张晓博;银川隆基启动500兆瓦单晶硅棒项目[N];银川晚报;2012年

3 吴宜平 邹平飞 特约记者 张家峰;庐山区:区熔单晶硅项目进展顺利[N];九江日报;2009年

4 段同刚;打造最具竞争力光伏产品[N];中国电子报;2011年

5 段同刚 撰稿;晶龙模式:让创新“跑赢”市场[N];河北日报;2011年

6 韩粉琴 刘世领;国际投资机构 “绣球”抛向高邮民企[N];新华日报;2007年

7 通讯员 张世平;益阳晶鑫科技生产出第一根“晶棒”[N];益阳日报;2007年

8 本报记者 丁鑫;过分依赖海外市场及产能过剩 掣肘光伏产业成长脚步[N];证券日报;2011年

9 黄女瑛 DigiTimes;太阳能产业生辉 茂迪、益通逐日[N];电子资讯时报;2006年

10 杨红雷;晶龙集团打造高科技民营企业[N];河北经济日报;2009年

相关博士学位论文 前6条

1 余家欣;单晶硅的切向纳动研究[D];西南交通大学;2011年

2 陈贵锋;高能粒子辐照单晶硅辐照效应的研究[D];河北工业大学;2009年

3 陈磊;单晶硅纳米磨损的湿度/速度效应及防护研究[D];西南交通大学;2013年

4 刘春阳;纳秒脉冲激光诱导单晶硅材料荧光效应的研究[D];天津大学;2012年

5 王晓东;不同湿度和水下单晶硅的纳米磨损研究[D];西南交通大学;2014年

6 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐相杰;不同接触尺度下单晶硅的摩擦磨损性能研究[D];西南交通大学;2012年

2 徐乐;基于HF溶液选择性刻蚀的单晶硅亚表面非晶损伤层探测方法研究[D];西南交通大学;2015年

3 赵前润;单晶硅表面微结构的制备及应用[D];云南师范大学;2015年

4 朱帮迎;单晶硅超精密切削仿真与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 艾小忱;大尺寸单晶硅阵列窄沟槽磨削加工技术研究[D];大连理工大学;2015年

6 刘秀;基于双重预测PI的单晶硅直径控制系统[D];东华大学;2016年

7 周桂勇;长脉冲激光辐照单晶硅的损伤特性研究[D];西华大学;2015年

8 余继军;单晶硅材料动态压痕试验系统的建立及试验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

9 吕扬;单晶硅晶体特性的压痕仿真与试验研究[D];吉林大学;2013年

10 温军战;单晶硅反应激波刻蚀试验研究[D];南京航空航天大学;2008年



本文编号:2013534

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2013534.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4f818***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com