Исследование параметров лазерно-индуцированных ударных волн для задач лазерной ударной обработки кремния

В представленной работе на основе техники время-разрешенной теневой фотографии были определены диапазоны энергий фемтосекундных лазерных импульсов и расстояний от точки фокусировки высокоинтенсивного (до $10^{13}\,\text{Вт}/\text{см}^{2}$) фемтосекундного лазерного излучения до образца, при которых возможно инициирование фазовых переходов в кремнии. Было обнаружено, что при острой фокусировке ($\text{NA} = 0.5$) фемтосекундного лазерного излучения ближнего ИК диапазона достигается давление в $15\,\text{ГПа}$, что в случае лазерной ударной обработки (ЛУО) кремния соответствует давлению $40\pm6$ ГПа и превышает пороговое значение, необходимое для инициирования семейства фазовых переходов ($11$, $14$, $33$ ГПа). Давление на фронте ударной волны при ее распространении в среде быстро (за $2.5\,\text{нс}$) уменьшается ниже этого порогового значения, что значительно ограничивает возможные режимы работы в режиме ЛУО.