毫秒脈沖激光輻照硅基PIN的熱應(yīng)力研究.pdf

1、分類號(hào)：——UDC：編號(hào)：毫秒脈沖激光輻照硅基PIN的熱應(yīng)力研究THERESEARCHONTHERMAI，STRESSOFSILICONBASEDPINDETECTORIRRADIATEDBYMILLISECONDPULSELASER學(xué)位授予單位及代碼：絲查堡互太堂!!Q!璺魚(yú)2學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：堂堂(QZQ星QZ2研究方向：邀堂塑堡皇塹型邀堂墨申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：亟指導(dǎo)教師：堂塞塑塾拯研究生：夔蟹論文起止時(shí)間：—201210—201403

2、摘要硅基PIN探測(cè)器被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如醫(yī)療領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域等。在硅基PIN探測(cè)器接收到強(qiáng)激光信號(hào)時(shí)，容易受到強(qiáng)激光信號(hào)的干擾和破壞，因此研究激光與硅基PIN探測(cè)器相互作用的破壞機(jī)理，意義重大。而在已有的研究中，多為連續(xù)和短脈沖激光對(duì)光電探測(cè)器的損傷，對(duì)長(zhǎng)脈沖激光輻照硅基光電探測(cè)器來(lái)說(shuō)，模擬仿真雖較多，但主要針對(duì)的是構(gòu)成硅基PIN的某一種材料。對(duì)于毫秒量級(jí)的長(zhǎng)脈沖激光對(duì)硅基PIN多層材料的熱應(yīng)力損傷研究，還未見(jiàn)報(bào)道。本文基于熱傳導(dǎo)理論

3、和彈塑性力學(xué)理論，利用等效比熱容法處理相變潛熱，考慮多個(gè)熱源，尤其是底層鋁電極反射的影響，采用有限元模擬軟件COMSOLMultiphysics，并考慮硅基PIN探測(cè)器每層材料參數(shù)的非線性影響，對(duì)毫秒脈沖激光輻照硅基PIN多層結(jié)構(gòu)的過(guò)程進(jìn)行了二維數(shù)值模擬，得到了材料表層及內(nèi)部各層的瞬態(tài)溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)在時(shí)問(wèn)和空間上的分布和變化規(guī)律。同時(shí)，選擇合適的參數(shù)作為實(shí)驗(yàn)所用的脈沖激光的參數(shù)，輻照硅基PIN光電二極管，并監(jiān)測(cè)在此過(guò)程中硅基PIN光電二