脉冲激光制备ZnO薄膜烧蚀过程中的温度演化

胡春香; 陶向阳; 叶志清; 饶丰

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脉冲激光制备ZnO薄膜烧蚀过程中的温度演化

胡春香 , 陶向阳 , 叶志清 , 饶丰

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(6): 646-648

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Citation:

脉冲激光制备ZnO薄膜烧蚀过程中的温度演化

1.
江西师范大学, 物理与通信电子学院, 南昌, 330022;
2.
江西师范大学, 光电子与通信重点实验室, 南昌, 330022

作者简介: 胡春香(1983-),女,硕士研究生,主要从事激光与物质的相互作用的研究...

通讯作者: 陶向阳, x.y.tao@163.com ;

中图分类号: O469

The development of temperature in target ablation of pulsed laser deposition of ZnO thin film

1.
College of Physics & communications Electron, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China;
2.
Key Laborafory of Photoelectric & Communication, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China

Corresponding author: TAO Xiang-yang, x.y.tao@163.com ;

CLC number: O469

摘要: 为了研究脉冲激光烧蚀氧化锌靶材的整个过程,给出脉冲激光作用块状靶材的烧蚀模型.从包含热源项的导热方程出发,利用适当的动态边界条件,详细研究了靶材在熔融前的温度分布规律.结果表明,靶材熔融前,在固定位置,温度随时间推移而升高,且距离靶面越近,变化率越大.在同一时刻不同位置,温度随着热扩散距离增加而下降;并采用精确解与积分近似法相结合的方案,给出熔融后固液两相的温度分布与时间和位置的变化关系.液相的温度梯度随扩散距离增加而下降,在距烧蚀面0.5μm之内,温度梯度很大;在0.5μm后面的部分,温度变化就很缓慢;固相的温度变化较为复杂.
- 激光技术 /
- 熔融 /
- 温度演化 /
- 热流方程
Abstract: The whole ablation process of target ZnO heated by pulsed laser was studied.The ablating model of a bulk target irradiated by a pulse laser was set up.Under the appropriate dynamic boundary conditions,the heat flow equation with heat generation term,and the temperature distribution of target before and after the melting were studied in detail.The results showed that before the melting,at a fixed location,the temperature increased with the ablation time.The less the heat diffusion distance was,the faster the variety rate of the temperature was.At the same time,in different location,the temperature decreased gradually along with the increase of the heat diffusion distance.Using the combination of analytical method and integral-approximation method,and solving the heat flow equation,the temperature distribution of solid and liquid phases's functions of time and location were obtained.The temperature grad of liquid phases decreased with the increase of the heat diffusion distance.Within 0.5 micron distance from the ablation surface,the temperature grad of liquid phases was great;beyond 0.5 micron,the variety rate of the temperature became very slow;while the temperature distribution of solid phases was more complex.
- laser technique /
- melting /
- temperature distribution /
- heat diffuse equation

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脉冲激光制备ZnO薄膜烧蚀过程中的温度演化

通讯作者: 陶向阳, x.y.tao@163.com;

作者简介: 胡春香(1983-),女,硕士研究生,主要从事激光与物质的相互作用的研究..

1. 江西师范大学, 物理与通信电子学院, 南昌, 330022;
2. 江西师范大学, 光电子与通信重点实验室, 南昌, 330022

收稿日期: 2006-07-26
录用日期: 2006-09-01
网络出版日期: 2007-12-25

关键词:

摘要: 为了研究脉冲激光烧蚀氧化锌靶材的整个过程,给出脉冲激光作用块状靶材的烧蚀模型.从包含热源项的导热方程出发,利用适当的动态边界条件,详细研究了靶材在熔融前的温度分布规律.结果表明,靶材熔融前,在固定位置,温度随时间推移而升高,且距离靶面越近,变化率越大.在同一时刻不同位置,温度随着热扩散距离增加而下降;并采用精确解与积分近似法相结合的方案,给出熔融后固液两相的温度分布与时间和位置的变化关系.液相的温度梯度随扩散距离增加而下降,在距烧蚀面0.5μm之内,温度梯度很大;在0.5μm后面的部分,温度变化就很缓慢;固相的温度变化较为复杂.