連續(xù)激光作用下半導體材料熱效應的數(shù)值分析.pdf

1、本文從熱傳導理論出發(fā)，利用多物理場耦合分析軟件 COMSOL Multiphysics對激光作用于半導體材料時材料的熱效應進行數(shù)值模擬計算，主要計算了連續(xù)激光輻照下半導體材料GaAs與InSb的溫度分布、損傷閾值、熱應力分布等，并深入討論了隨溫度變化的熱物性參數(shù)、激光的作用時間、激光參數(shù)（功率密度、光斑半徑）及熱對流與熱輻射對熱效應的影響。
　　(1)基于熱傳導理論，構建了高斯分布的連續(xù)激光輻照 GaAs材料的二維軸對稱瞬態(tài)物理模

2、型，利用多物理場直接耦合分析軟件COMSOL Multiphysics求解了熱傳導方程，得到了材料表面溫度分布曲線及光斑中心處溫度沿材料厚度方向分布曲線，并得出分解損傷功率密度與輻照時間的關系曲線，最后討論了熱對流及熱輻射對材料表面中心溫度的影響。理論計算結果與實驗結論相一致，說明所建的激光輻照效應模型的科學性與客觀性。
　　(2)基于熱傳導理論和熱彈性理論，建立了圓形激光輻照InSb材料的柱坐標模型，利用多物理場直接耦合分析軟件