光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
为准确获得半导体硅材料在激光加工过程中的温度特性变化规律, 开展了980 nm激光辐照硅材料实验研究。利用接触式和红外非接触式方法获得了硅材料特性曲线, 分析了在激光辐照下的特性变化规律。结果表明, 激光照射材料时红外测温结果不只与材料的温度相关, 还与入射激光波长、强度、时间等多个因素相关, 传统非接触式红外测温方式将无法准确表征激光辐照硅材料的实时温度变化, 需采取新的标定方法。该研究对激光加工中的非接触式测温设备的参数标定具有重要意义。
激光加工 红外测温 硅材料 laser cutting infrared temperature measure silicon material
1 中国电子科技集团公司第四十五研究所, 北京 100176
2 光电信息控制和安全技术重点实验室, 河北 三河 065201
激光加工硅材料过程中产生的热效应现象对产品良率有不良影响。为了降低热效应现象的影响, 对激光辐照硅材料表面时硅材料的温度升高与分布情况进行了研究。使用光纤连续激光器作为光源辐照硅材料表面, 记录了硅材料在不同激光功率密度和照射时间情况下的温度升高与分布情况, 得到了实验数据。并根据实验条件和参数进行了仿真建模和模拟计算, 得到了激光辐照下硅材料温度分布模型, 该模型仿真数据与实验结果基本吻合, 可通过修改该模型参数进行激光加工进行模拟实验, 为激光加工时的参数选择提供了实验依据。
激光技术 激光加工 硅材料 热效应 温度场分布 laser technology laser cutting silicon material heat effect temperature field distribution
根据激光加热和熔融过程中的能量守恒方程, 通过假设一种符合物理和数学要求的温度分布形式, 得到材料熔融前后的温度分布、熔融界面推进速度和熔融深度变化的解析解, 并以硅材料为例作了计算说明
激光加热与熔融 解析计算 硅材料
