Возбуждение волноводных мод в полупроводниках при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов
Диссертация
Особенностью лазеров УКИ является высокая интенсивность, благодаря которой резко возрастает роль многоквантовых процессов. Это обстоятельство, а также исключительно малая продолжительность воздействия фундаментально изменяют механизм взаимодействия излучения с веществом. В случае УКИ, i! f благодаря их высокой интенсивности, свободные электроны в полупроводниках и прозрачных диэлектриках… Читать ещё >
Список литературы
- Под ред. В. М. Аграновича, Д. Л. Миллса // Поверхностные поляритоны.// М.: Наука, 1985. С. 6−10.
- A.M. Бонч-Бруевич, М. Н. Либенсон, B.C. Макин, А. Г. Румянцев // Поверхностные поляритоны и воздействие лазерного излучения на вещество // Известия АН СССР, сер. физ., 1989, т.53, № 4, с. 769−776
- М.Н.Либенсон, B.C. Макин, С. Д. Пудков // Поверхностные электромагнитные волны в оптике // Л.: Общество «Знание» РСФСР, ЛО, ЛДНТП, 1990
- A.M. Bonch-Bruevich, M.N.Libenson, V.S. Makin, V.V. Trubaev // Surface Electromagnetic Waves in Optics // Optical Engineering, 1992, v. 31, p. 718−730
- T.W.Ebbsen, H.J.Lezec, H.F.Ghaemi, T. Thio, P.A.Wolff // Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays // Nature, v.391, 1998, pp.667−669.
- E. Yablonovitch // Photonic band-gap structures // JOSA В 10, 283 (1993)
- Анисимов С.И., Бонч-Бруевич A.M., Ельяшевич M.A., Имас Я. А., Павленко Н. А., Романов Г. С. // Действие мощных световых потоков на металлы // ЖТФ. 1966. Т. 36. № 7. С. 1273−1284.
- Анисимов С.И., Капелиович Б. Л., Перельман Т. Л. // Электронная эмиссия с поверхности металлов под действием ультракоротких лазерных импульсов // ЖЭТФ. 1974. Т. 66. № 2. С. 776−781.
- Каганов М.И., Лифшиц И. М., Танаторов Л. В. Релаксация между электронами и решеткой // ЖЭТФ. 1956. Т. 31. № 2. С. 232−237.
- П.Г. Крюков // Лазеры сверхкоротких импульсов // Квантовая электроника, 31, № 2, 2001
- Liu, X. Du, D. Mourou, G // Laser ablation and micromachining with ultrashort laser pulses // IEEE Quantum Electron., 33, 1706−1716, 1997.
- C.B. Заботнов, A.A. Ежов, Л. А. Головань, M.A. Ластовкина, В. И. Панов,
- B.Ю. Тимошенко, П. К. Кашкаров // Формирование наночастиц на поверхности кремния под действием фемтосекундных лазерных импульсов // ФТП, том 41, вып. 8, стр. 1017−1020, 2007
- Hans К. Toenshoff, Andreas Ostendorf, Frank Korte, J. Serbin, Thorsten Bauer // Generation of periodic microstructures with femtosecond laser pulses // Proc. SPIE 4426, 177(2002)
- Michel Meunier, Bruno Fisett?, Alexis Houle, Andrei V. Kabashin, Sergey V. Broude, Pascal Miller // Processing of metals and semiconductors by a femtosecond laser-based microfabrication system // Proc. SPIE 4978, 169 (2003)
- Joern Bonse, Steffen Baudach, Joerg Krueger, and Wolfgang Kautek // Femtosecond laser micromachining of technical materials // Proc. SPIE 4065,161 (2000)
- Г. А. Марциновский, Г. Д. Шандыбина, Ю. С. Дементьева, Р. В. Дюкин,
- C.В. Заботнов, Л. А. Головань, П. К. Кашкаров. Возбуждение поверхностных электромагнитных волн в полупроводниках при фемтосекундном лазерном воздействии // Физика и техника полупроводников, № 10, 2009 г.
- М. Henyk, N. Vogel, D. Wolfframm, A. Tempel, J. Reif // Femtosecond laser ablation from dielectric materials: Comparison to arc discharge erosion // Appl. Phys. A, v. 69, p. 355 358,1999.
- Yang Yang, Jianjun Yang, Chunyong Liang, Hongshui Wang // Ultra-broadband enhanced absorption of metal surfaces structured by femtosecond laser pulses // Optics Express, Vol. 16, p. 11 259−11 265, 2008.
- F. Korte, J. Serbin, J. Koch, A. Egbert, C. Fallnich, A. Ostendorf, B. N. Chichkov // Towards nanostructuring with femtosecond laser pulses // Appl. Phys. A 77,' 229−235 (2003)
- Емельянов В.И., Бабак Д. В. // сверхбыстрые вибронные фазовые переходы в полупроводниках под действием фемтосекундных лазерных импульсов // ФТТ, том 41, выпуск 8, стр. 1462, 1999.
- Агранат М.Б., Анисимов С. И., Ашитков С. И., Дыхне A.M., Кондратенко П. С., Фортов В. Е. // Образование периодических поверхностных структурпри воздействии сверхтонких лазерных импульсов // ЖЭТФ, 1999 г., том 115- вып. 2, стр. 675
- Е. L. Clarkl, 2, K. Krushelnickl, J. R. Davies3, M. Zepfl, M. Tatarakisl, F. N. Beg! and et. // Measurements of Energetic Proton Transport through Magnetized Plasma from Intense Laser Interactions with Solids //Phys. Rev. Lett. 84, 670 673 (2000)
- Tadashi Nishikawa, Hidetoshi Nakano, Naoshi Uesugi, Masashi Nakao, Hideki Masuda // Greatly enhanced soft x-ray generation from femtosecond-laser-produced plasma by using a nanohole-alumina target // Appl. Phys. Lett. 75, 4079 (1999)
- S. Juodkazis, K. Nishimura, S. Tanaka, H. Misawa, E. G. Gamaly, B. Luther-Davies, L. Hallo, P. Nicolai, V. T. Tikhonchuk// Laser-Induced Microexplosion
- Confined in the Bulk of a Sapphire Crystal: Evidence of Multimegabar Pressures // Phys. Rev. Lett. 96, 166 101, 2006.
- С. V. Shank, R. Yen, C. Hirlimann // Time-Resolved Reflectivity Measurements of Femtosecond-Optical-Pulse-Induced Phase Transitions in Silicon // Phys. Rev. Lett., 50, p. 454−457, 1983.
- K. Sokolowski-Tinten, J. Bialkowski, and D. von der Linde // Ultrafast laser-induced order-disorder transitions in semiconductors // Phys. Rev. В 51, p. 14 186−14 198,1995.
- H. W. K. Tom, G. D. Aumiller, С. H. Brito-Cruz // Time-resolved study of laser-induced disorder of Si surfaces // Phys. Rev. Lett. 60, p. 1438−1441, 1988.
- C. Cesari, G. Nihoul, J. Marfaing, W. Marine, B. Mutaftschiev // Amorphous-crystalline interfaces after laser induced explosive crystallization in amorphous germanium// Surface Science, v.162, p.724,1985.
- Демчук A.B., Пристрем A.M., Данилович Н. И., Лабунов B.A. // Локальное-плавление кремния лазерным излучением миллисекундой длительности // Поверхность, т. 12, 89, 1987.
- Celler G.K. // Laser crystallization of thin Si films on amorphous insulating substrates // J. Crystal Growth, v. 63, Issue 3, P. 429−444, 1983.
- Givargisov E.I., Limanov A.B. // Artificial epitaxy (graphoepitaxy) as an approach to the formation of SOI // Microelectronic Engeneering, v.8, Issues 3−4, p.273−291, 1988.
- V. N. Bagratashvili, A. F. Banishev, S. A. Gnedoy, V. I. Emelyanov and A. N. Jerikhin, et al. // Formation of periodic ring structures of relief and voids under laser vapor deposition of metallic films // Appl. Phys. A, V.52, p.438−444, 1991.
- G. Gorodetsky, Jerzy Kanicki, T. Kazyaka, and R. L. Melcher // Far UV pulsed laser melting of silicon // Appl. Phys. Lett., v.46, p. 547−755, 1985.
- J. F. Young, J. E. Sipe, and H. M. van Driel // Laser-induced periodic surface structure. III. Fluence regimes, the role of feedback, and details of the inducedtopography in germanium//Phys. Rev. B, V.30, p. 2001 2015, 1984.121
- Banishev A.F., Emel’yanov V. 1. and Novikov M.M. // Defect Ordering and Changes in Silicon Surface Morphology under Linearly Polarized Millisecond Pulsed Laser Irradiation // Laser Physics, v. 2, p. 178−189, 1992.
- V. I. Emel’yanov and P. K. Kashkarov // Laser-induced defect formation in semiconductors // Appl. Phys. A, v.55, p. 161−167,1992.
- В.С.Яковина, Д. М. Заячук, Н. Н. Берченко // Дефектообразование в решетке РЬТе под воздействием лазерной ударной волны // ФТП, том 37, стр. 13 131 315, 2003.
- А.Б. Черемисин, С. В. Логинова, П. П. Борисков, А. А. Величко, А. Л. Пергамент, В. В. Путролайнен // Лазерная модификация атомной структуры аморфного пентаоксида ванадия // Письма в ЖТФ, том 37, стр. 22−28, 2011.
- А.Л. Степанов, Б. Н. Чичков, В. Ф. Валеев, В. И. Нуждин, И. А. Файзрахманов // Модификация ионно-синтезированных наночастиц серебра в стекле мощными импульсами эксимерного лазера // Письма в ЖТФ, том 34, стр. 714, 2008.
- Л.М. Сорокин, В. И. Соколов, А. П. Бурцев, А. Е. Калмыков, Л. В. Григорьев // Модификация пористого кремния в результате лазерного воздействия // Письма в ЖТФ, том 33, стр. 69−75, 2007.
- А.П. Савинцев // Оптическое повреждение поверхности хлоридов натрия и калия фемтосекундными лазерными импульсами // Письма в ЖТФ, том 34, стр. 66−69, 2008.
- V. V. Aristov, S. A. Magnitskii, V. V. Starkov, А. V. Tarasishin, and А. М. Zheltiko // Silicon Photonic Band-Gap Structures Controlling Light Pulses and
- Beams //Laser Physics, v. 9, p. 1260,1999.122
- П.К. Галенко, Е. В. Харанжевский, Д. А. Данилов // Высокоскоростная кристаллизация конструкциооной стали при лазерной обработке поверхности // ЖТФ, том. 72, стр. 48−55, 2002.
- Petar A. Atanasov, Hiroto Takada, Nikolay N. Nedyalkov, Minoru Obara // Nanohole processing on silicon substrate by femtosecond laser pulse with localized surface plasmon polariton // Applied Surface Science, v. 253, p. 83 048 308, 2007.
- A. Ferrer, V. Diez-Blanco, A. Ruiz, J. Siegel, J. Solis // Deep subsurface optical waveguides produced by direct writing with femtosecond laser pulses in fused silica and phosphate glass // Applied Surface Science, 254, p. 1121−1125, 2007.
- Jens Gottmann, Dirk Wortmann, Ion Vasilief, Leonid Moiseev, Dimitri Ganser // Manufacturing of Nd: Gd3Ga5012 ridge waveguide lasers by pulsed laser deposition and ultrafast laser micromachining // Applied Surface Science, 254, p. 1105−1110,2007.
- T. Donnelly, S. Krishnamurthy, K. Carney, N. McEvoy, J.G. Lunney // Pulsed laser deposition of nanoparticle films of Au // Applied Surface Science, 254, p. 1303−1306, 2007.
- Mizushima, T. Sato, S. Taniguchi, Y. Tsunashima // Empty-space-in-silicon technique for fabricating a silicon-on-nothing structure // Appl. Phys. Lett. 77, p. 3290, 2000.
- K. F. MacDonald, V. A. Fedotov, S. Pochon, K. J. Ross, G. C. Stevens, N. I. Zheludev, W. S. Brocklesby, V. I. Emel’yanov // Optical control of gallium nanoparticle growth // Appl. Phys. Lett. 80, p. 1643, 2002.
- В.И. Емельянов // Самоорганизация упорядоченных ансамблей наночастиц при лазерно-управляемом осаждении атомов // Квантовая электроника, том 36, стр. 489−507, 2006.
- B.C. Ковивкач, Т. В. Панова, К. А. Михайлов // Поверхностное структурирование поликристаллического магния при воздействии мощногоионного пучка наносекундной длительности // Письма в ЖТФ, том. 36, стр. 55−61, 2010.
- H.H. Герасименко, A.A. Чамов, H.A. Медетов, — В. А. Ханин // Особенности формирования рельефа при травлении кремния фокусированным ионным' пучком // Письма в ЖТФ, том 36- стр. 38−45, 2010.
- Таблицы физических велечин // Под ред. И. К. Кикоина, М. Атомиздат, 1976.
- С.А. Пячин, В. Г. Заводинский, А. П. Кузьменко, М. А. Пугачевский, A.A. Бурков, Д. И. Тимаков // Поверхностное структурирование меди под действием электрического разряда // Письма в ЖТФ, том 36, стр. 34−40, 2010.
- Давыдов A.C. Теория твердого тела. М.:Наука, стр. 90, 1976.
- С.И. Валянский // Микроскоп на поверхностных плазмонах // Соросовский ' образовательный журнал, № 8, стр. 76−82, 1998.
- Р.В. Дюкин, Г. А. Марциновский, Г. Д. Шандыбина, Е. Б. Яковлев Электрофизические явления при фемтосекундных воздействиях лазерного излучения на полупроводники // Оптический журнал, т. 78, в. 2, 2011, стр. 813.
- Е.В. Голосов, В. И. Емельянов, A.A. Ионов, Ю. Р. Колобов и др. // Фемтосекундная лазерная запись субволновых одномерных квазипериодических наноструктур на поверхности титана // Письма в ЖЭТФ, том 90, стр. 116−120, 2009.
- Yanhua Han, Shiliang Qu // The ripples and nanoparticles on silicon irradiated by femtosecond laser// Chemical Physics Letters, v. 495, p. 241−244, 2010.
- Amit Pratap Singh, Avinashi Kapoor, K.N. Tripathi, G. Ravindra Kumar // Laser damage studies of silicon surfaces using ultra-short laser pulses // 'Optics & Laser Technology, vol. 34, p. 37−43, 2002.
- J.A. Van Vechten // Experimental tests for boson condensation and superconductivity in semiconductors during pulsed beam annealing // Solid State Communications, v. 39, p. 1285−1291, 1981.
- H. W. K. Tom, G. D. Aumiller, С. H. Brito-Cruz // Time-resolved study of laser-induced disorder of Si surfaces // Phys. Rev. Lett., v. 60, p. 1438−1441, 1988.
- P. Saeta, J.-K. Wang, Y. Siegal, N. Bloembergen, E. Mazur // Ultrafast electronic disordering during femtosecond laser melting of GaAs // Phys. Rev. Lett., p. 67, p. 1023−1026,1991.
- S. Notle, C. Momma, H. Jacobs, A. Tunnermann, B.N. Chichkov, B. Wellegehausen, H. Welling «Ablation of metals by ultrashort laser pulses», J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 14, p. 2715 2722, 1997.
- T.H.Her, R.J.Finlay, C. Wn, E.Mazur. Femtosecond laser-induced formation of spikes on silicon. Appl.Phys.A., v. 70, p.383 385, 2000.
- M. Lenzner // Femtosecond laser-induced damage of dielectrics // International Journal of Modern Physics B, Vol. 13, p. 1559−1578, 1999.
- Eguilermain, V. Lysenko, R. Orobtchouk, T. Benyattou, S. Roux, A. Pillonnet, P.Perriat. Bragg surface wave device based on porous silicon and its application for sensing.Appl. Phys .Lett., v.90, 241 116, (2007)
- J. Reif, F. Costache, M. Henyk, S.V. Pandelov, Appl. Surf. Sci., 197−198, 891 (2002).
- J. Bonse, S. Baudach, J. Krger, W. Kautek, M. Lenzner, Appl. Phys. A, 74, 19 (2002).
- F. Costache, S. Kouteva-Arguirova, J. Reif, Appl. Phys. A, 79, 1429 (2004).
- M.Y. Shen, C.H. Crouch, J.E. Carey, E. Mazur, Appl. Phys. Lett., 85, 5694 (2004)
- Y. Ping et al. Optical properties in nonequilirium phase transition. PRL, v.96, p. 55 001, (2006).
- Y. Ping et al. Broadband dielectric function of nonequilibrium warm dense gold. PRL, v.96, p.255 003, (2006).
- Бонч-Бруевич A.M., Ковалев В. П., Романов Г. С., Имас Я. А., Либенсон М. Н. // Изменение отражательной способности некоторых полупроводников при возбуждении их излучением ОКГ // ЖТФ, 1968, т. 38, вып. 4, с. 677−685.
- Вахненко И.Ф., Стрижевский В. Л. // Плазменное отражение за счет неравновесных носителей в полупроводниках // ФТП, 1969, т. 3, № 12, с. 1844−1856.
- Блинов Л.М., Вавилов B.C., Галкин Г. Н. // Концентрация носителей заряда в полупроводнике, освещенном оптическим квантовым генератором // ФТТ, 1967, т. 9, № 31, с. 854−858.
- Блинов Л.М., Вавилов B.C., Галкин Г. Н. // Изменение оптических свойств и концентрации носителей заряда в Si и GaAs при интенсивном фотовозбуждении рубиновым ОКГ // ФТП, 1967, т. 1, № 9, с. 1351−1357.
- Либенсон М.Н. Лазерно-индуцированные' оптические и термические процессы в конденсированных средах и их взаимное влияние. Спб.:Наука, 2007. 423с.
- М.Н.Либенсон // Неравновесный нагрев и остывание металла при воздействии сверхкороткого лазерного импульса // Изв. РАН., сер. физ., 65, в.4, стр. 515−519, 2001.
- Chen Hui, Wilks S.C., Kruer W, L., Patel P.K., Shepherd R. Hot electron energy distributions from ultraintense laser solid interactions // Physical of Plasmas, v. 16, p. 20 705-Ц-4), 2009.
- Kemp A.J., Sentoku Y., Tabak M. Hot-electron energy coupling in ultraintense laser-matter interaction // Physical Review E, v. 79, p. 66 406-(l-9), 2009.
- Лобзенко П.В., Евтушенко H.A., Новиков B.A., Иришин Р. Г. Влияние термоэлектронной эмиссии на поглощение ультракоротких лазерных импульсов в полупроводниках// ЖТФ, v. 72, В. 1, р. 72−75, 2002.
- Gruzdev V.E., Komolov V.L., Przhibelskii S.G., Smirnov D.S. Destruction of the nano-size solid particles under femtosecond laser pulse action // Proc. SPIE, v.6596, p. 65 960Р-Ц-8), 2007.
- J.E.Carey, C.H. Ping, E. Mazur // For New Optoelectronics Applications // Optics&Photonics News, 14, 2, pp.32−36, 2003.
- Y. Shimosuma, P.G. Kazansky, J.R. Qin, K. Hirao // Self-organized nanogratings in glass irradiated by ultrashort light pulses // Phys. Rev. Lett., 91, p. 247 405, 2003.
- A. Zoubir, M. Richardson, C. Rivero, A. Schulte, C. Lopez, K. Richardso // Direct femtosecond laser writing of waveguides in As2S3 thin films // Optics letters, 29, pp. 748−750, 2004.
- Делоне H. Б. // Многофотонные процессы // Соросовский образовательный журнал, № 3, стр. 75−81,1996.
- Слэтер Дж. // Диэлектрики, полупроводники, металлы // Под ред. В.Л. Бонч-Бруевича, изд. «МИР», Москва, 1969.
- Е.Ю. Перлин, Т. А. Вартанян, А. В. Федоров // Физика твердого тела. Оптика полупроводников, диэлектриков, металлов // Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. С. 216.
- Е. G. Gamaly, А. V. Rode, В. Luther-Davies // Ablation of solids by femtosecond lasers: Ablation mechanism and ablation thresholds for metals and dielectrics // Physics of plasmas, v. 9, p. 949−957, 2002.
- B. Rethfeld // Free-electron generation in laser-irradiated dielectrics // Phys. Rev. B, v. 73,35 101,2006.
- Делоне Н.Б. // Нелинейная оптика // M. Физматлит, 2003.
- Делоне Н.Б., Крайнев В. П. // Нелинейная ионизация атомов лазерным излучением // М. Физматлит, 2001.
- Либенсон M.H. // Поверхностные электромагнитные волны оптического, диапазона// Соросовский Образовательный Журнал, № 10, стр. 92−98, 1996.
- В.М. Агранович, Д. Л. Миллс // Поверхностные поляритоны // М.: Наука, 1985, стр. 6 10.
- Yeatman Е.М., Ash E.A. // Surface plasmon microscopy // Electronics Letters, v. 23, p. 1091−1092, 1987.
- Никитин A.K., Тищенко A.A. // Фазовая ПЭВ-микроскопия // Письма в ЖТФ, том 17, стр. 76−79, 1991.
- Кабашин А. В., Никитин П. И. // Интерферометр с использованием поверхностного плазменного резонанса для сенсорных применений // Квантовая электроника, том 24, стр. 671−672, 1997.
- Г. Н. Жижин, А. К. Никитин, Т. А. Рыжова, А.П. // Логинов О примененииголографической интерферометрии для оптического контроля поверхноститвердого тела // Письма в ЖТФ, том 30, стр. 88−94, 2004. >128
- M. W. Knight, N. Grady, F. Hao, P. Nordlander, N. J. Halas // Nanopaxticle-mediated coupling of light into a nanowire // Nano Letters, v. 7, 2346−2350, 2,007.