Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Нагрев и релаксация электронов в зоне проводимости диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами

Диссертация: Нагрев и релаксация электронов в зоне проводимости диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В четвертой главе исследуется релаксация по энергии нагретых электронов в диэлектрике с учетом их движения из глубины к поверхности. Вначале анализируются релаксационные процессы и обосновываются допущения и приближения. Далее строится модель релаксации нагретых электронов по энергии с учетом вторичных процессов. Приведены расчеты релаксации для алмаза. Также приводятся результаты расчета… Читать ещё >

Нагрев и релаксация электронов в зоне проводимости диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Актуальность работы
  • Цели и задачи работы
  • Научная новизна работы
  • Структура и объем диссертации
  • Апробация
  • 1. ГЛАВА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
    • 1. 1. Воздействие лазерных импульсов на диэлектрики, нагрев электронов в диэлектрике фемтосекундным лазерным импульсом
  • Модель Келдыша JJ. В
  • Кинетические уравнения
  • Модель системы кинетических уравнений
  • Модели нагрева, использующие расчет перемещения электронов и создаваемый ими ток
  • Квантово-механические уравнения
    • 1. 2. распространение И релаксация электронных возбуждений в диэлектрике
  • Матрица плотности
  • Оценка эффективности электрон-фононного взаимодействия
    • 1. 3. постановка задачи
  • 2. ГЛАВА. ОЦЕНКА НАГРЕВА ЭЛЕКТРОНОВ ДИЭЛЕКТРИКА СВЕРХУ ПРИ ПОМОЩИ МОДЕЛИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ОСЦИЛЛЯТОРОВ
    • 2. 1. Нагрев ансамбля гармонических осцилляторов
    • 2. 2. Аналитическое решение для нагрева ансамбля гармонических осцилляторов
    • 2. 3. Результаты расчетов для ансамбля гармонических осцилляторов и анализ
  • 3. ГЛАВА. МОДЕЛЬ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОНОВ В ДИЭЛЕКТРИКЕ ЧЕРЕЗ СЛУЧАЙНЫЕ УРОВНИ
    • 3. 1. Построение модели нагрева электронов через набор случайных уровней
  • Наборы случайных уровней
    • 3. 2. Результаты моделирования для структурированной плотности состояний
  • 4. ГЛАВА. РЕЛАКСАЦИЯ ПО ЭНЕРГИИ НАГРЕТЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ДИЭЛЕКТРИКЕ. ИЗМЕНЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ЭЛЕКТРОНОВ
    • 4. 1. Построение модели релаксации с учетом вторичных процессов
    • 4. 2. числен! юе моделирование релаксации по энергии в кристалле
  • 5. ГЛАВА. ПЕРСПЕКТИВЫ: СОЗДАНИЕ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ МАТРИЦУ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В ЗОНЕ ПРОВОДИМОСТИ. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
    • 5. 1. обобщенная модель нагрева для матрицы плотности диэлектрика
    • 5. 2. предварительные результаты модели для матрицы плотности

Актуальность работы.

Исследование нагрева и релаксации электронов в зоне проводимости диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами очень важно как для многочисленных применений, так и для понимания фундаментальных свойств диэлектрических материалов. Именно энергетический спектр электронов в зоне проводимости диэлектрика определяет важные для практического применения свойства диэлектрических материалов. Такие материалы широко применяются в люминесцентных лампах, в активных средах лазеров и в сцинтилляторахсовременная техника постоянно ставит новые задачи их применения, поэтому фундаментальное изучение их свойств представляет большой интерес.

Диэлектрические материалы широко применяются и в научных исследованиях, из них состоят оптические элементы многих оптических систем и лазерных установок, они применяются в сцинтилляционных детекторах высокоэнергетичных частиц.

При облучении диэлектрика фемтосекундными лазерными импульсами открываются новые возможности изучения свойств диэлектрических материалов. Длительность фемтосекундного импульса мала по сравнению с характерными временами большинства релаксационных процессов, препятствующих изучению зависимости между энергетическим спектром фотоэлектронов на выходе из кристалла и внутренней структурой диэлектрика. Поэтому фотоэлектронные спектры, полученные с использованием фемтосекундных лазерных импульсов, отражают особенности структуры диэлектрика, в частности структуру электронных уровней зоны проводимости. Спектр электронов в таких условиях возбуждения позволяет сделать выводы о фундаментальных механизмах поглощения интенсивного света диэлектриком и рассмотреть подробнее многофотонное поглощение.

Знание механизмов взаимодействия лазерных импульсов с диэлектриками необходимо при изучении абляции, которая в последние годы является неотъемлемым методом в нанотехнологиях. Область практического применения абляции необычайна широка: аналитическая химия, геохимия, а также техническая обработка поверхностей и нанотехнологии (например, при синтезе одностенных углеродных нанотрубок). Иногда абляция является негативным явлением (разрушение образцов, поверхностей), и необходимо знать механизм ее действия и критические параметры для предотвращения этого явления.

Поэтому в последние десять лет все более возрастает интерес к изучению диэлектриков при помощи фемтосекундных лазерных импульсов. В частности, исследуются зависимости распределения электронов по энергии от интенсивности фемтосекундного импульса, делаются попытки понять и смоделировать механизмы нагреваактивно изучается последующая релаксация, в том числе делаются оценки роли различных процессов рассеяния.

В связи с этим актуальным является изучение нагрева и релаксации электронов диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами, поскольку распределение электронов по энергии в различные моменты времени, в различных состояниях, во многом предопределяет поведение возбужденного диэлектрика и отражает особенности структуры зоны проводимости диэлектрика.

Поэтому данная работа посвящена теоретическому исследованию нагрева и релаксации электронов диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами.

Цели и задачи работы:

1. Провести оценку максимально возможного нагрева электронов в зоне проводимости диэлектрика при облучении фемтосекундными лазерными импульсами, используя модель гармоничских 4 осцилляторов. Рассчитать и исследовать распределения по энергии ансамбля гармонических осцилляторов после воздействия импульса.

2. Построить теоретическую модель нагрева электронов в зоне проводимости диэлектрика фемтосекундными лазерными импульсами, используя как входной параметр плотность состояний в зоне проводимости реального диэлектрика и основываясь на решении уравнения Шредингера. В качестве примера исследовать энергетические спектры неравновесных электронов в алмазе после его облучения фемтосекундным импульсом.

3. Обобщить модель нагрева электронов в диэлектрике, включив процессы рассеяния электронов на фононах и процессы неупругого электон-электронного рассеяния, используя формализм уравнений для матрицы плотности.

4. Построить модель релаксации по энергии нагретых электронов в диэлектрике после окончания фемтосекундного импульса с учетом транспорта электронов к поверхности и определить характерные изменения энергетического спектра неравновесных электронов в процессе их движения из глубины диэлектрика к поверхности.

Научная новизна работы Подробно изучена теоретическая модель нагрева ансамбля гармонических осцилляторов под действием фемтосекундного импульса. Получено аналитическое выражение для конечного распределения осцилляторов по энергии. На основе этой модели произведены оценки максимального нагрева электронов в диэлектрике. На основе решения уравнения Шредингера построена модель нагрева электронов в зоне проводимости диэлектрика фемтосекундными лазерными импульсами, использующая в качестве входного параметра функцию плотности состояний электронов в зоне проводимости реального диэлектрика Для построения системы энергетических уровней используется метод случайного выбора энергии уровней, а для оценки дипольных матричных элементов — правило сумм.

На основе предложенной модели получены зависимости энергетического спектра неравновесных электронов в зоне проводимости диэлектрика в момент окончания фемтосекундного импульса от входящей интенсивности импульса. Выполнены расчеты для алмаза. На основе расчетов для алмаза, установлена закономерность существенного увеличения доли горячих электронов, имеющих энергию значительно выше порога неупругого электрон-электронного рассеяния, в распределении неравновесных электронов по энергии, при интенсивности.

•у импульса, превышающей ЗТВт/см .

Построена модель нагрева, учитывающая электрон-фононное и сильно неупругое электрон-электронное рассеяние возбужденных электронов, основанная на решении уравнений для матрицы плотности для возбужденных электронов в диэлектрике. Обобщенная модель нагрева позволяет учесть переходы с изменением квазиимпульса электрона. Выполнены расчеты для алмаза.

Построена модель релаксации по энергии возбужденных электронов в диэлектрике после окончания фемтосекундного лазерного импульса с учетом их переноса к поверхности диэлектрика, использующая в качестве входных параметров энергетический спектр возбужденных электронов по окончании импульса и обобщенные характеристики процессов рассеяния.

На основе предложенной модели релаксации установлена закономерность существенного уменьшения доли горячих электронов, имеющих энергию значительно выше порога неупругого электрон-электронного рассеяния, в процессе достижения поверхности диэлектрика.

Структура и объем диссертации

.

Данная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

В первой главе приведены основные сведения из научной литературы, в том числе из самых последних публикаций, об исследовании энергетического спектра возбужденных электронов в зоне проводимости диэлектрика и процессов распространения и релаксации этих электронных возбуждений. Основное внимание в обзоре уделено теоретическим методам исследования возбужденных электронов в зоне проводимости диэлектрика, процессам нагрева электронов под воздействием интенсивных фемтосекундных лазерных импульсов, распространению и релаксации электронных возбуждений в диэлектрике, а также явлениям, сопровождающим выход электронов с поверхности диэлектрика и классическим моделям фотоэмиссии. Подробно разобраны важные для дальнейшего рассмотрения работы Л. В. Келдыша об ионизации в поле сильной электромагнитной волны и разработанный В. Rethfeld метод системы кинетических уравнений («multiple rate equations», MRE), используемый для расчета нагрева электронов в диэлектрике.

Во второй главе проводится оценка предельного нагрева электронов в зоне проводимости диэлектрика под воздействием фемтосекундных лазерных импульсов. Для этого рассматривается нагрев ансамбля гармонических осцилляторов, исследуется аналитическое выражение для конечного распределения по энергии. Приводятся данные расчетов и проводится анализ результатов для системы гармонических осцилляторов, на основе сравнений делаются выводы о роли матричных элементов для эффективности нагрева.

В третьей главе приведены теоретические исследования нагрева электронов в алмазе под воздействием фемтосекундного лазерного импульса. На основе решения уравнения Шредингера строится модель нагрева, использующая как входной параметр функцию плотности состояний реального диэлектрика. Подробно описывается новый метод «случайных уровней». Приводятся результаты моделирования для алмаза, проводится сравнение с экспериментальными данными.

В четвертой главе исследуется релаксация по энергии нагретых электронов в диэлектрике с учетом их движения из глубины к поверхности. Вначале анализируются релаксационные процессы и обосновываются допущения и приближения. Далее строится модель релаксации нагретых электронов по энергии с учетом вторичных процессов. Приведены расчеты релаксации для алмаза. Также приводятся результаты расчета релаксации, когда начальное распределение электронов по энергии дельта-функция, т. е. все электроны во всем объеме диэлектрика имеют одинаковую энергию. Делаются выводы о характерных изменениях энергетического спектра неравновесных электронов.

В пятой главе обсуждаются перспективы и предварительные результаты. Предложенная в третьей главе модель нагрева обобщается с учетом рассеяния электронов на ионной и на электронной подсистемах диэлектрика. Для этого производится переход от уравнений Шредингера к уравнениям для матрицы плотности возбужденных электронов в диэлектрике. Дается краткий обзор применеия матрицы плотности, анализируется использование матрицы плотности в других аналогичных моделях. Приводится анализ возможностей предложенной модели, подробно рассматривается возможность учесть в процессе нагрева переходы, происходящие с изменеием квазиимпульса электрона. Приводятся данные расчетов для алмаза, проводится сравнение с расчетами нагрева без учета переходов с изменением квазиимпульса.

В заключении приведены основные результаты и выводы работы, а также излагаются переспективы дальнейшего развития моделей, разработанных в диссертации. Коротко описываются возможные применения этих моделей и приводится обоснование целесообразности их использования.

Апробация.

По результатам работы опубликованы две статьи [1,2] в рецензируемых журналах:

1) Богатырев И. Б., Васильев А. Н., Попов Ю. В. «Использование модели переходов в системе гармонических осцилляторов под воздействием интенсивного фемтосекундного лазерного гшпульса для оценки предельного нагрева электронов в диэлектриках» Вестник Московского Университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 4 с. 103−106 (2009);

2) Н. Bachau, A.N. Belsky, I.B. Bogatyrev, J. Gaudin, G. Geoffroy, S. Guizard, P. Martin, Yu.V. Popov, A.N. Vasil’ev, B.N. Yatsenko «Electron heating through a set of random levels in the conduction band of insulators induced by femtosecond laser pulses» Appl. Phys. A 98, p.679−689 (2010).

Результаты, представленные в данной работе, докладывались на следующих конференциях:

1) I. В. Bogatyrev, А. N. Vasil’ev «Electron heating through a set of random levels in the conduction band of insulators», LOYS-2006 Technical digest (Сборник тезисов докладов) p.36, LOYS-2006. Oral sessions. (WeS3−02) (Лазерная оптика для молодых ученых, Санкт-Петербург, Россия);

2) Васильев А. Н., Богатырев И. Б. «Релаксация электронов в диэлектрике после нагрева мощным фемтосекундным инфракрасным импульсом: фононное рассеяние и вторичные электроны», Ломоносовские чтения. Секция физики. (Сборник тезисов докладов) стр. 31, издательство Физический факультет МГУ им. Ломоносова, 2008 (МГУ, Москва, Россия);

3) I. В. Bogatyrev, «Electron heating in the conduction band of insulators under femtosecond laser pulse irradiation», Modelling and ultrafast processing-2010. Oral sessions. (Карри-ле-Руэ, Франция);

4) I. В. Bogatyrev, «Electron heating in the conduction band of insulators under femtosecond laser pulse irradiation», EMRS-2010, RP 111−38 (European Materials Research Society-2010, Страсбург, Франция).

Основные результаты и выводы работы.

1) Построена теоретическая модель нагрева для ансамбля гармонических осцилляторов. Получено аналитическое выражение для конечного распределения осцилляторов по энергии. Произведены оценки предельного нагрева электронов в диэлектрике.

2) Построена модель нагрева электронов в зоне проводимости диэлектрика фемтосекундными лазерными импульсами, использующая как входящий параметр функцию плотности состояний реального диэлектрика и как основу модели — решение уравнения Шредингера. Модель использует новый метод «случайных уровней» для решения уравнения Шредингера.

3) На основе новой модели получены зависимости энергетического спектра электронов диэлектрика в момент окончания фемтосекундного импульса от входящей интенсивности импульса. Установлена закономерность образования высокоэнергетичной части из горячих электронов в конце энергетического распределения при интенсивностях превышающих ЗТВт/см. Выполнены расчеты для алмаза.

4) Новая модель нагрева обобщена для применения к матрице плотности диэлектрика. Обобщенная модель нагрева позволяет учесть переходы с изменением квазиимпульса электрона. Установлено, что переходы с изменением импульса могут дать различия нагреве на два порядка. Выполнены расчеты для алмаза.

5) Построена квантово-механическая модель релаксации по энергии электронов в диэлектрике в процессе их движения из глубины диэлектрика на поверхность, использующая, как входящие параметры, начальный энергетический спектр и обобщенные характеристики процессов рассеяния. Модель позволяет достаточно рассчитывать значения матричных элементов перехода, используя для этого значения парциальных диэлектрических проницаемостей.

6) На основе модели релаксации установлена закономерность существенного уменьшения энергии горячих электронов (находящихся в правой части энергетического распределения) в процессе достижения поверхности диэлектрика.

Заключение

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. L. Jiang, H.L. Tsai «A plasma model combined with an improved two-temperature equation for ultrafast laser ablation of dielectrics» J. Appl. Phys. 104, 9 3101(2008)
  2. D. P. Korflatis, K. A. Thoma and J. C. Vardaxoglou «Conditions for femtosecond laser melting of silicon» J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 6803−6808 (2007)
  3. J. Bonse, S. Baudach, J. Kriiger, W. Kautek, M. Lenzner, «Femtosecond laser ablation of silicon-modification thresholds and morphology» Appl. Phys. A 74, 19−25 (2002)
  4. N. Barsch, K. Korber, A. Ostendorf, K.H. Tonshoff, «Ablation and cutting of planar silicon devices using femtosecond laser pulses» Appl. Phys. A 77, 237−242 (2003)
  5. С. Li, X. Shi, J. Si, F. Chen, T. Chen, Y. Zhang, X. Hou, «Photoinduced multiple microchannels inside silicon produced by a femtosecond laser» Appl Phys В 98: 377−381 (2010)0
  6. Hyung Sub Sim, Seong Hyuk Lee, Kwan Gu Kang, «Femtosecond pulse laser interactions with thin silicon films and crater formation considering optical phonons and wave interference» Microsyst Technol 14:1439−1446 (2008)
  7. JI. В., «Ионизация в поле сильной электромагнитной волны» ЖЭТФ 47 5(11) (1964)
  8. V. Е. Gruzdev «Photoionization rate in wide band-gap crystals» Phys. Rev. В 75, 20 5106(2007)
  9. D. von der Linde and H. Schiiller, «Breakdown threshold and plasma formation in femtosecond laser-solid interaction», J. Opt. Soc. Am. В 13 (1), 216 (1996)1 О
  10. R. Stoian, D. Ashkenasi, A. Rosenfeld, and E. E. B. Campbell, «Coulomb explosion in ultrashort pulsed laser ablation of А12Оз» Phys. Rev. В 62, 13 167 (2000)
  11. С. Schaffer, A. Brodeur, and E. Mazur, «Laser-induced breakdown and damage in bulk transparent materials induced by tightly focused femtosecond laser pulses», Meas. Sci. Technol. 12, 1784 (2001)
  12. I. H. Chowdhury, A. Q. Wu, X. Xu, and A. M. Weiner, «Ultra-fast laser absorption and ablation dynamics in wide-band-gap dielectrics», Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 81, 1627 (2005)
  13. A. Q. Wu, I. H. Chowdhury, and X. Xu, «Femtosecond laser absorption in fused silica: Numerical and experimental investigation», Phys. Rev. В 72, 85 128 (2005)
  14. О. Efimov, S. Juodkazis, and H. Misawa, «Intrinsic single- and multiple-pulse laser-induced damage in silicate glasses in the femtosecond-to-nanosecond region» Phys. Rev. A 69, 42 903 (2004)1V
  15. S. Juodkazis, T. Kondo, A. Rode, E. Gamaly, S. Matsuo, and H. Misawa, «Three-dimensional recording and structuring of chalcogenide glasses by femtosecond pulses», Proc. SPIE 5662, 179 (2004)
  16. V. V. Temnov, K. Sokolowski-Tinten, P. Zhou, A. El-Khamhawy, and D. von der Linde, «Multiphoton Ionization in Dielectrics: Comparison of Circular and Linear Polarization» Phys. Rev. Lett. 97, 237 403 (2006)
  17. L. Sudrie, A. Couairon, M. Franco, B. Lamouroux, B. Prade, S. Tzortzakis, and A. Mysyrowicz, «Femtosecond Laser-Induced Damage and Filamentary Propagation in Fused Silica», Phys. Rev. Lett. 89, 186 601 (2002).
  18. S. Klarsfeld and A. Maquet, «Circular versus Linear Polarization in Multiphoton Ionization», Phys. Rev. Lett. 29, 79 (1972)
  19. H. R. Reiss, «Polarization Effects in High-Order Multiphoton Ionization», Phys. Rev. Lett. 29, 1129(1972)
  20. E. L. Ivchenko and E.Y. Perlin, Sov. Phys. Solid State 15, 1850 (1974)
  21. R. A. Fox, R. M. Kogan, and E. J. Robinson, «Laser Triple-Quantum Photoionization of Cesium», Phys. Rev. Lett. 26, 1416 (1971)
  22. H. S. Carman and R. N. Compton, J. Phys. Chem. 90, 1307 (1989).
  23. D. D. Venable and R. B. Kay, «Polarization effects in four-photon conductivity in quartz», Appl. Phys. Lett. 27, 48 (1975)1. OA
  24. В. Rethfeld, «Unified Model for the Free-Electron Avalanche in Laser-Irradiated Dielectrics», Phys. Rev. Lett. 92 (18), 187 401 (2004)
  25. A. Belsky, P. Martin, H. Bachau, A.N. Vasil’ev, B. Yatsenko, S. Guizard, G. Geoffroy, G. Petite, «Heating of conduction band electrons by intense femtosecond laser pulses» Europhys. Lett., 67 (2), 301 (2004)
  26. A. Belsky, A. Vasil’ev, B. Yatsenko, H. Bachau, P. Martin, G. Geoffroy, and S. Guizard, «Photoemission de Csl induite par une impulsion laser intense femtoseconde» J. Phys. (France) 108, 113 (2003).29
  27. A. H. Бельский, A. H. Васильев и Б. H. Яценко, «Электронные переходы в зоне проводимости широкозонных диэлектриков под действием мощных ультракоротких лазерных импульсов», Вестник Московского университета, Серия 3: Физика. Астрономия. 2, с. 38 (2003).
  28. В. Rethfeld, «Free-electron generation in laser-irradiated dielectrics» Phys Rev В 73, 35 101 (2006)
  29. В. Rethfeld, «Free-Electron Generation in Laser-Irradiated Dielectrics» Contrib. Plasma Phys. 47, No. 4−5, 360 367 (2007)
  30. F. Quere, S. Guizard, and P. Martin «Time-resolved study of laser-induced breakdown in dielectrics», Europhys. Lett., 56(1), 138 (2001)
  31. S. Jones, P. Braunlich, R. Casper, X.-A. Shen, and P. Kelly, Opt. Eng. 28, 1039 (1989).
  32. M. Lenzner, J. Kriiger, S. Sartania, Z. Cheng, Ch. Spielmann, G. Mourou, W. Kautek, and F. Krausz, «Femtosecond Optical Breakdown in Dielectrics» Phys. Rev. Lett. 80, 4076 (1998).о С
  33. А.С. Tien, S. Backus, Н. Kapteyn, М. Murnane, and G. Mourou, «Short-Pulse Laser Damage in Transparent Materials as a Function of Pulse Duration», Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
  34. B.C. Stuart, M. D. Feit, S. Herman, A.M. Rubenchik, B.W. Shore, and M. D. Perry, «Nanosecond-to-femtosecond laser-induced breakdown in dielectrics», Phys. Rev. В 53, 1749 (1996).37
  35. A. Kaiser, B. Rethfeld, M. Vicanek, and G. Simon, «Microscopic processes in dielectrics under irradiation by subpicosecond laser pulses», Phys. Rev. В 61, 11437(2000).38
  36. N. M. Bulgakova, R. Stoiyan, A. Rosenfeld et. al. «Electronic transport and consequences for material removal in ultrafast pulsed laser ablation of materials» Phys. Rev. В 64, 54 102 (2004)1. JQ
  37. G. Petite, P. Daguzan, S. Guizard, and P. Martin, «Conduction electrons in wide-bandgap oxides: a subpicosecond time-resolved optical study», Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. В 107, 97 (1996)
  38. M. Li, S. Menon, J. P. Nibarger, and G. N. Gibson, «Ultrafast Electron Dynamics in Femtosecond Optical Breakdown of Dielectrics», Phys. Rev. Lett. 82, 2394(1999)
  39. S. S. Мао, X. L. Mao, R. Greif, and R. E. Russo, «Simulation of infrared picosecond laser-induced electron emission from semiconductors», Appl. Surf. Sci. 127−129, 206 (1998)
  40. M. C. Downer and С. V. Shank, «Ultrafast heating of silicon on sapphire by femtosecond optical pulses», Phys. Rev. Lett. 56, 761 (1986)
  41. M. Bonn, D. N. Denzler, S. Funk, M. Wolf, S. Wellershoff, and J. Hohlfeld, «Ultrafast electron dynamics at metal surfaces: Competition between electron-phonon coupling and hot-electron transport», Phys. Rev. В 61, 1101 (2000)
  42. R. Stoian, M. Boyle, A. Thoss, A. Rosenfeld, G. Korn, E. E. B. Campbell, and I. V. Hertel, «Laser ablation of dielectrics with temporally shaped femtosecond pulses», Appl. Phys. Lett. 80, 353 (2002)
  43. E. N. Glezer, M. Milosavljevic, L. Huang, R. J. Finlay, T.-H. Her, J. P. Callan, and E. Mazur, «Three-dimensional optical storage inside transparent materials» Opt. Lett. 21, 2023 (1996)
  44. С. B. Schaffer, A. Brodeur, J. F. Garcia, and E. Mazur, «Micromachining bulk glass by use of femtosecond laser pulses with nanojoule energy», Opt. Lett. 26, 93 (2001)
  45. S. Juodkazis, A. Rhode, E. Gamaly, S. Matsuo, and H. Mizawa, «Recording and reading of three-dimensional optical memory in glasses», Appl. Phys. В: Lasers Opt. 11, 361 (2003)
  46. R. Graf, A. Fernandez, M. Dubov, H. Brueckner, B. Chichkov and A. Apolonski, «Pearl-chain waveguides written at megahertz repetition rate», Appl. Phys. В: Lasers Opt, 87 (1), (2007) DPI: 10.1007/s00340−006−2480-v
  47. S. Juodkazis, K. Nishimura, S. Tanaka, H. Misawa, E. G. Gamaly,
  48. A. Taflove, M. E. Brodwin, «Numerical solution of steady-state electromagnetic scattering problems using the time-dependent Maxwell’s equations» IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 23, 623−630 (1975)
  49. H. Bachau, A. N. Belsky, P. Martin, A. N. Vasil’ev, B. N. Yatsentko, «Electron heating in the conduction band of insulators irradiated by ultrashort laser pulses» Phys Rev В 74, 235 215 (2006)
  50. В Tan and К Venkatakrishnan «A femtosecond laser-induced periodicalsurface structure on crystalline silicon» J. Micromech. Microeng. 16,1080−10 852 006) cn
  51. A. H. Васильев, В. В. Михайлин «Введение в спектроскопию диэлектриков», Москва, Издательство Московского университета, 2008го
  52. Ph. Daguzan, Ph. Martin, S. Guizard and G. Petite «Electron relaxation in the conduction band of wide band gap oxides» Phys. Rev. В 52 (24) (1995)
  53. M. А. «Элементарные неупругие радиационные процессы». Москва: Наука, 1988.
  54. Л. Д., Лившиц Е. М., " Теоретическая физика «, Учебное пособие для вузов в Ют., Т. III. Квантовая механика (нерелятивистская теория). Москва: Наука, 1989.
  55. М. Sparks, D. L. Mills, R. Warren et al, „Theory of electron-avalanche breakdown in solids“ Phys Rev В 24, 3519 (1981)
  56. A. Ausmees, M. Elango, A. Kikas, J. Pruulmann, „Monte-Carlo simulation of electron-phonon scattering in the XUV-induced electron emission of NaCl“ Phys. Status solidi (b), V. 137, No. 2. P. 495−500. (1986)
  57. В. Ф. Гантмахер, И. Б. Левинсон, „Рассеяние носителей тока в металлах и полупроводниках“ — Москва, Наука, 1984
  58. А. N. Vasil’ev, Y. Fang, and V. V. Mikhailin, „Impact production of secondary electronic excitations in insulators: Multiple-parabolic-branch band model“, Phys. Rev. В 60 (8), 5340−5347 (1999)
  59. A. Lushchik, Е. Feldbach, Ch. Lushchik, M. Kirm, and I. Martinson, „Multiplication mechanisms of electronic excitations in KBr and KBr: Tl crystals“, Phys. Rev. В 50, 6500 (1994).
  60. A. Lushchik, E. Feldbach, R. Kink, Ch. Lushchik, M. Kirm, and I. Martinson, „Secondary excitons in alkali halide crystals“, Phys. Rev. В 53, 5379 (1996)
  61. V. V. Mikhailin, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. В 97, 530 (1995)
  62. Л. В., ЖЭТФ 37, 713 (1960)
  63. D. J. Robbins, „Aspects of the Theory of Impact Ionization in Semiconductors (II)“, Phys. Status Solidi В 97, 387 (1980)
  64. A. N. Vasil’ev, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. В 107, 165 (1996)
  65. E. O. Kane, „Electron Scattering by Pair Production in Silicon“, Phys. Rev. 159, 624(1967)72 • • • •
  66. N. Sano and A. Yoshii, „Impact-ionization theory consistent with a realistic band structure of silicon“, Phys. Rev. В 45, 4171 (1992)
  67. N. Sano and A. Yoshii, „Impact-ionization model consistent with the band structure of semiconductors“, J. Appl. Phys. 77, 2020 (1995)
  68. M. Stobbe, R. Redmer, and W. Schattke, „Impact ionization rate in GaAs“ Phys. Rev. В 49, 4494 (1994)
  69. Y. Wang and K. F. Brennan, „Semiclassical study of the wave vector dependence of the interband impact ionization rate in bulk silicon“, J. Appl. Phys. 75,313 (1994)
  70. A. Haug, „Theoretische Festkorperphysik I, II“, Fr. Deuticke, Wien, (1970)
  71. J. M. Ziman, „Electrons and Phonons The Theory of Transport Phenomena in Solids“, 2nd ed. Claredon, Oxford, (1962)
  72. B. Ridley, „Quantum Processes in Semiconductors“, Claredon, Oxford, (1993)
  73. R. Binder, H. S. Kohler, M. Bonitz, and N. Kwong, „Green's function description of momentum-orientation relaxationof photoexcited electron plasmas in semiconductors“ Phys Rev. B. 55, 5110 (1997)or»
  74. A. Kaiser, Diplom thesis, Technische Universitat Braunschweig, 1998.81
  75. D. Arnold and E. Cartier, «Theory of laser-induced free-electron heating and impact ionization in wide-band-gap solids», Phys. Rev. В 46, 15 102 (1992)
  76. В. С. Stuart, M. D. Feit, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, «Laser-Induced Damage in Dielectrics with Nanosecond to Subpicosecond Pulses» Phys. Rev. Lett. 74, 2248 (1995)
  77. J.-Ch. Kuhr, H.-J. Fitting «Monte Carlo simulation of electron emission from solids», Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 105, 257 273 (1999)
  78. J.-Ch. Kuhr and H.-J. Fitting «Monte-Carlo Simulation of Low Energy Electron Scattering in Solids», Phys. Stat. Sol. (a) 172, 433 (1999)
  79. Z. Czyzewski, D.O. MacCallum, A. Romig, D.C. Joy, «Calculations of Mott scattering cross section», J. Appl. Phys. 68, 3066−3072 (1990)
  80. M. Fink, J. Ingram, «Theoretical electron scattering amplitudes and spin polarizations*, f: Electron energies 100 to 1500 eV Part II. Be, N, O, Al, CI, V, Co, Cu, As, Nb, Ag, Sn, Sb, I, and Та targets», Atomic Data 4 (1972) 129−207.1. Q*7
  81. J.C. Ashley, «Interaction of low-energy electrons with condensed matter: stopping powers and inelastic mean free paths from optical data», J. Electr. Spectr. Rel. Phenom. 46, 199−214 (1988)no
  82. J.C. Ashley, «Energy loss rate and inelastic mean free path of low-energy electrons and positrons in condensed matter», J. Electr. Spectr. Rel. Phenom. 50, 323−334 (1990)1. QQ
  83. S. Tanuma, J.C. Powell, D.R. Penn, «Calculations of electorn inelastic mean free paths. II. Data for 27 elements over the 50−2000 eV range», Surf. Interface Anal. 17(13), 911−926(1991)
  84. J.C. Ashley, V.E. Anderson, «Energy Losses and Mean Free Paths of Electrons in Silicon Dioxide», IEEE Transact. Nucl. Sci. NS-28 (6), 4132−4136 (1981), DOI 10.1109/TNS. 1981.4 335 688
  85. T. Reich, V.G. Yarzhemski, V.I. Nefedov, «Calculation of inelastic mean free path of photoelectrons in some solids» J. Electr. Spectr. Rel. Phenom. 46 (1988) 255−267.
  86. T. Watanabe, T. Teraji, T. Ito, Y. Kamakura and Kenji Tanigushi «Monte Carlo simulations of electron transport properties of diamond in high electric fields using full band structure» J. Appl. Phys. 95 (9) 4866 (2004)
  87. A. T. Collins, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 162, 3 (1989)
  88. R. F. Davis, «Deposition and characterization of diamond, silicon carbide and gallium nitride thin films», J. Cryst. Growth 137, 161 (1994)
  89. M. W. Geis, N. N. Efremow, and D. D. Rathman, «Summary Abstract: Device applications of diamonds», J. Vac. Sci. Technol. A 6, 1953 (1988)
  90. М. V. Fischetti and S. E. Laux, «Monte carlo analysis of electron transport in small semiconductor devices including band-structure and space-charge effects» Phys. Rev. В 38, 9721 (1988)97
  91. Y. Kamakura, I. Kawashima, K. Deguchi, and K. Taniguchi, «Verification of hot hole scattering rates in silicon by quantum-yield experiment», J. Appl. Phys. 88, 5802 (2000)
  92. R. P. «Mathematical Formulation of the Quantum Theory of Electromagnetic Interaction» Phys. Rev. 1950. 80 P.440
  93. Kim H., J. Lee, Kim J. K., «Heisenberg-picture approach to the exact quantum motion of a time-dependent forced harmonic oscillator», Phys Rev. A 53, 3767 (1966)
  94. C.J. Pickard, M.C. Payne, «Extrapolative approaches to Brillouin-zone integration», Phys. Rev. В 59, 4685 (1999)
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!