發(fā)布時間：2023-10-20 19:49

　　隨著納米金屬薄膜在微機械、微電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,膜內(nèi)的熱障效應(yīng)及尺度效應(yīng)成為限制技術(shù)進一步發(fā)展的重要因素。因此,對納米薄膜材料內(nèi)熱效應(yīng)的研究成為一大研究熱點。而飛秒激光的泵浦探測技術(shù)為觀測、研究微觀能量轉(zhuǎn)換與傳遞過程提供重要手段。本文主要采用飛秒激光的泵浦探測技術(shù)觀察納米金屬薄膜表面的瞬態(tài)反射率變化,分析非平衡熱輸運現(xiàn)象,研究其弛豫時間。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個部分:第一部分簡單介紹了金屬薄膜內(nèi)非平衡熱輸運過程、描述電子溫度與晶格溫度的雙溫模型和電子—晶格溫度與薄膜表面瞬態(tài)反射率的關(guān)系。第二部分的工作內(nèi)容分為兩個方面,一方面是建立了雙光束飛秒激光泵浦-探測的實驗系統(tǒng),雙光束是指利用分束鏡將一束泵浦激光分為兩束能量相等的泵浦光。這部分介紹了主要實驗儀器及其工作原理和實驗光路的搭建。另一方面是介紹了實驗樣品的制備,包括金屬靶材、薄膜襯底的選擇,磁控濺射鍍膜原理、設(shè)備及鍍膜步驟。第三部分工作是利用雙光束泵浦探測試驗系統(tǒng),測量不同泵浦功率、不同厚度下的Cu、Cu-Ag、Al和Ti-Al納米薄膜樣品的表面瞬態(tài)反射率隨延遲時間的變化曲線,研究膜內(nèi)非平衡熱輸運過程,分析電子和晶格的運動規(guī)律,討論電...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究意義及背景
        1.1.1 飛秒激光
        1.1.2 泵浦探測技術(shù)
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究內(nèi)容
第二章 金屬非平衡熱輸運理論研究
    2.1 非平衡熱輸運過程
    2.2 雙溫模型
    2.3 電子—晶格溫度與瞬態(tài)反射率的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
第三章 雙光束飛秒泵浦探測實驗光路的搭建及樣品制備
    3.1 雙光束飛秒級光主要實驗裝置的選取
        3.1.1 飛秒激光器
        3.1.2 步進電機
        3.1.3 數(shù)字鎖相放大器
        3.1.4 斬波器
    3.2 激光器的調(diào)試準(zhǔn)備
    3.3 實驗光路的搭建
    3.4 納米金屬薄膜樣品的制備
        3.4.1 膜硅襯底的清洗
        3.4.2 磁控濺射鍍膜
    3.5 本章小結(jié)
第四章 銅及銅銀合金薄膜內(nèi)非平衡熱輸運時間的研究
    4.1 實驗過程
    4.2 銅薄膜厚度的實驗影響結(jié)果分析
    4.3 銅銀合金實驗結(jié)果
        4.3.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        4.3.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鋁及鈦鋁合金薄膜內(nèi)非平衡熱輸運結(jié)果分析
    5.1 鋁納米薄膜的結(jié)果分析
        5.1.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        5.1.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    5.2 鈦鋁合金納米薄膜的結(jié)果分析
        5.2.1 薄膜厚度的影響結(jié)果及分析
        5.2.2 總泵浦功率的影響結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究生期間的科研成果



本文編號：3855421