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外加氩气流下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒成核生长动力学研究.pdf
第4l卷第1期 人 工 晶 体 学 报 v。1.4lN。.1 外加氩气流下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒 成核生长动力学研究 邓泽超,王世俊,丁学成,褚立志,梁伟华,赵亚军,陈金忠,傅广生,王英龙 (河北大学物理科学与技术学院,河北省光电信息材料蓖点实验室,保定071002) 摘要:为研究纳米硅晶粒成核生长动力学过程,采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,在室温,50~200Pa的氩气氛围中, 通过引入垂直于烧蚀羽辉轴线的外加气流,在水平放置的衬底上沉积了一系列纳米si晶薄膜。扫描电子显微镜 压强的增大逐渐减小;在距靶l一2cm范围内引入气流后,尺寸变化规律与未引入气流时相反。通过分析晶粒尺 寸及其在衬底上的位置分布特点,结合流体力学模型和热动力学方程,分析得出在激光能量密度一定的条件下,环 境气体压强、烧蚀粒子温度和密度共同影响着纳米晶粒的成核生长。 关键词:脉冲激光烧蚀;硅纳米晶粒;外加气流;成核生长动力学 中图分类号:TN304 文献标识码:A ofNucleationandGrowthofSi Grains Dynamics NanocrystalPrepared PulsedLaserAblationwithExtraArGasFlow by DENG Ze—chao,WANG Shi-jun,DINGXue—cheng,CHULi-zhi,LIANGWei—hua, ZHAO Ya-jun,CHENJin-zhong,FUGuang-sheng,WANGYing一/ong and of Science 0f (CollegePhysics Technology。HebeiUniversity,HebeiKeyLaboratory 071002。China) Opfic-electronicInformation&Materials,Baoding 21 November (Received Jl咖2011,∞删42011) to of of order nucleationand silicon thin Abstract:Instudydynamics growthnanocrystalsrains,thecrystal filmswere onhorizontalsubstrate laser deposited bypulsed ablation extraflowthat throughintroducinggas to axisatloom ofArWaS50-200 of vertical Pa.Results andXRD plume temperature,pressure SEM,Raman indicatedthesizeof on
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