半导体激光照射导致的热效应损伤可以恢复吗

激光与半导体材料相互作用的热效应是激光束入射于半导体材料后发生的主要物理现象之一。激光加热使半导体材料升温，发生热扩散、热膨胀和热应变，并可能使半导体材料发生烧蚀。如果辐照半导体材料的激光能量足够强，材料表面层局部区域会发生熔融和气化，导致半导体材料将可能改变或者失去原有功能。所以研究激光辐照半导体材料的热效应是激光加工、热处理等技术和激光热破坏的物理基础。对于一些典型的激光加热问题，可建立起激光作用固体材料的热源模型，并在一定的假设和边界条件下得到温度场分布情况。解析解只适合于较简单的情况，结果也是近似的。数值分析具有非常好的灵活性和处理复杂问题的能力，对烧蚀过程的物理模型合理，往往可以得到较好的结果。本文对超短脉冲激光和长脉冲激光辐照下半导体材料及其器件的烧蚀过程进行了研究。主要内容包括： 1、从热传导方程出发，采用隐式差分法，研究了长脉冲激光辐照几种典型的半导体材料的空间—时间温度场分布，分析了入射激光功率密度、激光脉冲宽度、半导体材料厚度对半导体材料的温升的影响。 2、从双温模型出发，用有限差分法对双温方程进行数值求解，给出了超短脉冲烧蚀半导体的温度场空间分布，研究了超短激光的破坏阈值，分析了不同激光脉冲宽度对破坏阈值的影响。结果表明载流子与晶格的温度耦合时间和金属耦合时间大致相同，并分析了不同激光脉宽，不同激光功率密度对半导体表面温升的影响，发现激光功率密度是影响载流子温升的主要因素。 3、从双温方程和载流子浓度变化的速率方程出发，采用有限差分法对载流子输运动力学模型及双温方程进行了研究分析。研究了超短脉冲辐照下光导型探测器的温度空间分布和载流子空间分布，并分析了光导型探测器的温升与入射激光功率密度、辐照时间的关系。更多新闻http://ic.big-bit.com

温度稳定性差的原因：

1、少数载流子浓度与温度有关。（随着温度的升高而变窄）

2、禁带宽度与温度有关。（随着温度的升高而呈指数式增加）

主要是受多子影响。半导体禁带宽度小，受热后外层成键电子容易跃迁到激发态成为参与导电的载流子，导电性能提高，所以温度稳定性差。所以多子起主要作用。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

半导体的重要性是非常巨大的，今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

相关内容解释

温升是指电动机在额定运行状态下，定子绕组的温度高出环境温度的数值(环境温度规定为35℃或40℃以下，如果铭牌上未标出具体数值,则为40℃)。

导体通流后产生电流热效应，随着时间的推移，导体表面的温度不断地上升直至稳定。稳定的判断条件是在所有测试点在1个小时测试间隔内前后温差不超过2K，此时测得任意测试点的温度与测试最后1/4周期环境温度平均值的差值称为温升，单位为K。

为验证电子产品的使用寿命、稳定性等特性，通常会测试其重要元件（IC芯片等）的温升，将被测设备置于高于其额定工作温度（T=25℃）的某一特定温度（T=70℃）下运行，稳定后记录其元件高于环境温度的温升，验证此产品的设计是否合理。

电气类产品中：电动机的额定温升，是指在设计规定的环境温度(40℃)下，电动机绕组的最高允许温升，它取决于绕组的绝缘等级。

相同点是它们都是测温用的。 热电偶利用金属热电效应，信号为电压，适合高温； 热电阻利用金属电阻的温度特性，适合-100～+400℃； 热敏电阻利用半导体热效应，适用温度范围窄。信号幅度大，可精确测温。其温度-电阻的关系不确定，每一批产品需对其温度-电阻关系测试后才能使用。

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