用激光加工稳定的低维发光结构样品和相应的仪器设计

我们用激光辐照手段加工硅样品和锗硅合金样品生成稳定的强发光氧化低维结构，经优化工艺条件后，能获得很强的PL发光。从激光与半导体相互作用产生的等离子体波模型出发，弄清氧化低维结构的形成机理；用对应的模型来解释激光加工的氧化低维结构的PL发光增强效应。设计并实施脱氧激光加工与检测对照实验、激光辐照时间与氧化硅膜厚度及其约束其中的原子团簇尺寸变化关系实验、激光加工时间优化控制实验和PL发光强弱变化的控制实验等，将给出晶体与氧化界面态的特征分布，提高激光加工样品的质量和稳定性。在激光加工过程中采用特有的"散焦束斑"方法控制激光辐照到样品上的能量，且用"多光纤光束组合"技术使照射光斑的光强分布均匀，并设计定型的加工仪器；在检测样品的PL发光时，采用独创的样品"倾斜"法提高受激发光位置的定位精确度，为激光拉曼/荧光谱仪设计专用的精确定位样品台。将为硅基上的硅激光器和锗激光器的研发提供理论与实验的基础。