Estudo do processo de incubação na microfabricação com pulsos de femtossegundos em GaN (2022)
- Authors:
- USP affiliated author: FERMIANO, BRUNA DE LIMA - IFSC
- School: IFSC
- Subjects: LASER; ÓPTICA NÃO LINEAR
- Language: Português
- Abstract: Desde a sua invenção, em 1960, o laser vem sendo utilizado em diversas áreas de pesquisa, e, dentre essas, podemos destacar o processamento de materiais, cuja crescente demanda por tecnologias menores e mais precisas vem se beneficiando. O uso de pulsos ultracurtos (da ordem de picossegundos até femtossegundos) para a microestruturação em materiais tem recebido especial atenção, pois possibilitam altas intensidades luminosas, as quais promovem confinamento espacial da excitação e menos efeitos térmicos[1][2]. A microfabricação pode ser realizada em praticamente todos os tipos de materiais, sendo necessário o conhecimento da energia de limiar de dano para cada um. Dentre eles, o Nitreto de Gálio (GaN) recebe especial atenção, pois apresenta uma alta energia de gap (3.4 𝑒𝑉) e propriedades térmicas favoráveis para sua utilização em dispositivos ópticos e eletrônicos[1]. Neste trabalho, estudamos os aspectos do processo de microfabricação no GaN, utilizando um laser com pulsos de femtossegundos (Yb:KGW) operando em 1030 𝑛𝑚, com diferentes durações temporais dos pulsos. Mais especificamente, estudamos a influência da duração do pulso no processo de incubação, mecanismo de acumulação de danos considerado responsável por diminuir a energia de limiar de dano do material. As medidas foram realizadas em uma amostra de Nitreto de Gálio de 9.3 𝜇𝑚 de espessura, para as durações temporais de 216 𝑓𝑠, 500 𝑓𝑠, 750 𝑓𝑠 e 1000 𝑓𝑠. Utilizando o método de dano zero, proposto por Liu[3], foi possível determinar as energias de limiar de dano, 𝐹𝑡ℎ,𝑁, em função do número de pulsos 𝑁. Observamos que fluência de limiar apresenta um pico em aproximadamente 500 𝑓𝑠, comportamento este atribuído às diferentes dependências do processo de ionização multifotônica e ionização por avalanche com a duração do pulso. Paradurações do pulso menores que 500 𝑓𝑠, a fluência tem um crescimento linear com a intensidade do pulso, ou seja, a absorção multifotônica prevalece. Após esse valor, a fluência apresenta uma queda exponencial, mostrando o domínio da absorção por avalanche.
- Imprenta:
- Place of publication: São Carlos
- Date published: 2022
-
ABNT
FERMIANO, Bruna de Lima. Estudo do processo de incubação na microfabricação com pulsos de femtossegundos em GaN. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce3c4f0c-3b35-4bf6-9ec2-31c78496a2f4/Bruna%20de%20Lima%20Fermiano.pdf. Acesso em: 27 abr. 2024. -
APA
Fermiano, B. de L. (2022). Estudo do processo de incubação na microfabricação com pulsos de femtossegundos em GaN (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce3c4f0c-3b35-4bf6-9ec2-31c78496a2f4/Bruna%20de%20Lima%20Fermiano.pdf -
NLM
Fermiano B de L. Estudo do processo de incubação na microfabricação com pulsos de femtossegundos em GaN [Internet]. 2022 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce3c4f0c-3b35-4bf6-9ec2-31c78496a2f4/Bruna%20de%20Lima%20Fermiano.pdf -
Vancouver
Fermiano B de L. Estudo do processo de incubação na microfabricação com pulsos de femtossegundos em GaN [Internet]. 2022 ;[citado 2024 abr. 27 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce3c4f0c-3b35-4bf6-9ec2-31c78496a2f4/Bruna%20de%20Lima%20Fermiano.pdf
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