飞秒脉冲激光对纳米金属薄膜传导模型的解*

韩祥临 赵振江 程荣军莫嘉琪3)

1)(湖州师范学院理学院，湖州 313000)

2)(浙江大学宁波理工学院，宁波 315100)

3)(安徽师范大学数学系，芜湖 241003)

(2012年11月20日收到;2013年1月18日收到修改稿)

1 引言

当前超短波脉冲激光技术正在迅速的发展，已经可以达到阿秒(10-18s)量级.飞秒(量级10-15s)的激光器已经十分成熟.它在激光受控核聚变、高密度信息存储、精密器件加工、医学外科手术等领域都有广泛的应用.同时超短脉冲技术的加工，由于有能耗低、加工精确、避免附加热损耗等特点，因而广泛地应用在精密加工方面.对于异质结场效应晶体管等微电子器件在超高频率运行时，由于电子和声子将处于非平衡状态，这将使微器件的热阻增大，导致为电子器件的温度升高，从而严重影响器件的工作性能，因此需要对电子和声子超短脉冲激光加热金属薄膜的导热温度的研究，以寻求转化电子和声子温度达到平衡过程.但其机理很为复杂，目前学者已做了许多工作[1-6].又因不同的模型只适用于描述超短脉冲激光加热金属薄膜的不同阶段，而不能采用一个统一的模型描述完整的热量扩展过程.所以目前对纳米薄膜材料性质的研究，特别是瞬间导热的研究，采用了超快速激光反射方法的实验.王海东等利用飞秒激光热反射/透热系统测量了金属/半导体薄膜的反射率随时间的变化[5].然而，目前对超短波脉冲飞秒激光传导的理论分析，也在同步研究，特别是用解析的方法来得到模……