脉宽对中红外激光带内损伤HgCdTe材料的影响

摘要：

研究了脉宽对于中红外脉冲激光带内损伤碲镉汞(HgCdTe)材料阈值的影响,使用一维自洽模型对激光辐照HgCdTe材料程中的载流子数密度,载流子对数目流,载流子对能流,载流子温度和材料晶格温度等相关参数进行仿真计算.仿真结果表明,波长2.85μm,脉宽30 ps～10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值为200～500 mJ/cm2.其中,300 ps～3 ns脉冲激光的损伤阈值相近,均为200 mJ/cm2且低于其他脉宽激光的损伤阈值.搭建实验光路并进行相关实验验证仿真模型的正确性.实验发现,波长2.85μm、脉宽300 ps的单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值在200 mJ/cm2左右.相同条件下,10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值约474 mJ/cm2.百皮秒脉冲激光对HgCdTe材料的损伤过程结合了热击穿和光学击穿效应,其独特的毁伤机理加剧了材料的损伤.

关键词：激光辐照半导体;碲镉汞;损伤阈值;自洽模型;百皮秒脉冲激光

所属期刊栏目：34

分类号：TL814(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：国家自然科学基金;中国科学院重点实验室开放基金

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：126-133