毫秒脉冲激光辐照硅基PIN的热应力的研究.pdf

长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文《毫秒脉冲激光辐照硅基PIN的热应力研究》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、KI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:弛盈2比年立月丝日导师签名:,如医疗领域,工业领域等。在硅基PIN探测器接收到强激光信号时,容易受到强激光信号的干扰和破坏,因此研究激光与硅基PIN探测器相互作用的破坏机理,意义重大。而在已有的研究中,多为连续和短脉冲激光对光电探测器的损伤,对长脉冲激光辐照硅基光电探测器来说,模拟仿真虽较多,但主要针对的是构成硅基PIN的某一种材料。对于毫秒量级的长脉冲激光对硅基PIN多层材料的热应力损伤研究,还未见报道。本文基于热传导理论和弹塑性力学理论,利用等效比热容法处理相变潜热,考虑多个热源,尤其是底层铝电极反射的影响,SOLMultiphysics,并考虑硅基PIN探测器每层材料参数的非线性影响,对毫秒脉冲激光辐照硅基PIN多层结构的过程进行了二维数值模拟,得到了材料表层及内部各层的瞬态温度场与应力场在时问和空间上的分布和变化规律。同时,选择合适的参数作为实验所用的脉冲激光的参数,辐照硅基PIN光电二极管,并监测在此过程中硅基PIN光电二极管表面温度的变化,直至硅基PIN光电二极管完全失效。将实验结果与已经完成的仿真模拟进行对比分析,验证仿真结果的可靠性,准确性,探讨致使硅基PIN失效的原因。这些研究结果,将对硅基PIN光电二极管的激光损伤和抗损伤的进一步研究工作,有十分重大的意义。关键词:毫秒脉冲激光热应力相变潜热多层结构ABSTRACT’rhesilicon—、,itiSvulnerabletobeinterferedanddamagedbym曲powerlaser。,-basedphotoelectricdetectorirradiatedbythelongpulselaser,-—onstitutivetheory。usingtheequivalentspecificheatmethodtodeal、)l,itIlthephasechangelatentheat,——electrode,