Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Single-shot selective femtosecond and picosecond infrared laser crystallization of an amorphous Ge/Si multilayer stack

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F23%3A00571614" target="_blank" >RIV/68378271:_____/23:00571614 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68407700:21340/23:00367013

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109161" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109161</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109161" target="_blank" >10.1016/j.optlastec.2023.109161</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Single-shot selective femtosecond and picosecond infrared laser crystallization of an amorphous Ge/Si multilayer stack

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Pulsed laser crystallization is an efficient annealing technique to obtain polycrystalline silicon or germanium films on non-refractory substrates. This is important for creating “flexible electronics” and can also be used to fabricate thin-film solar cells. In this work, near- and mid-infrared femtosecond and picosecond laser pulses were used to crystallize a Ge/Si multilayer stack consisting of alternating amorphous thin films of silicon and germanium. The use of infrared radiation at wavelengths of 1030 and 1500 nm with photon energies lower than the optical absorption edge in amorphous silicon allowed obtaining selective crystallization of germanium layers with a single laser shot. The phase composition of the irradiated stack was investigated by the Raman scattering technique. Several non-ablative regimes of ultrashort-pulse laser crystallization were found, from partial crystallization of germanium without intermixing the Ge/Si layers to complete intermixing of the layers with formation of GexSi1-x solid alloys. The roles of single- and two-photon absorption, thermal and non-thermal (ultrafast) melting processes, and laser-induced stresses in selective pico- and femtosecond laser annealing are discussed. It is concluded that, due to a mismatch of the thermal expansion coefficients between the adjacent stack layers, efficient explosive solid-phase crystallization of the Ge layers is possible at relatively low temper atures, well below the melting point.

  • Název v anglickém jazyce

    Single-shot selective femtosecond and picosecond infrared laser crystallization of an amorphous Ge/Si multilayer stack

  • Popis výsledku anglicky

    Pulsed laser crystallization is an efficient annealing technique to obtain polycrystalline silicon or germanium films on non-refractory substrates. This is important for creating “flexible electronics” and can also be used to fabricate thin-film solar cells. In this work, near- and mid-infrared femtosecond and picosecond laser pulses were used to crystallize a Ge/Si multilayer stack consisting of alternating amorphous thin films of silicon and germanium. The use of infrared radiation at wavelengths of 1030 and 1500 nm with photon energies lower than the optical absorption edge in amorphous silicon allowed obtaining selective crystallization of germanium layers with a single laser shot. The phase composition of the irradiated stack was investigated by the Raman scattering technique. Several non-ablative regimes of ultrashort-pulse laser crystallization were found, from partial crystallization of germanium without intermixing the Ge/Si layers to complete intermixing of the layers with formation of GexSi1-x solid alloys. The roles of single- and two-photon absorption, thermal and non-thermal (ultrafast) melting processes, and laser-induced stresses in selective pico- and femtosecond laser annealing are discussed. It is concluded that, due to a mismatch of the thermal expansion coefficients between the adjacent stack layers, efficient explosive solid-phase crystallization of the Ge layers is possible at relatively low temper atures, well below the melting point.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000445" target="_blank" >EF15_003/0000445: Pokročilá příprava funkčních materiálů: Od mono k bi- a tri-chromatické excitaci s použitím tvarovaných laserových pulsů</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Optics and Laser Technology

  • ISSN

    0030-3992

  • e-ISSN

    1879-2545

  • Svazek periodika

    161

  • Číslo periodika v rámci svazku

    June

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    109161

  • Kód UT WoS článku

    000960852700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85146431519