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Refractive index of multiline nanosecond laser-induced periodic surface structures and porous silicon

2011; Mexican Society of Physics; Volume: 57; Issue: 6 Linguagem: Espanhol

2683-2224

J. E. Alfonso, D. F. Andrade-Zambrano, José-Manuel Arroyo-Osorio,

Nonlinear Optical Materials Studies

Para estudiar el efecto del tratamiento con laser multilinea en la respuesta optica del silicio, un conjunto de obleas de silicio tipo p monocristalino con resistividad entre 0,01 y 0,02 ­Ωm, espesor de 525 μm y orientacion [111], fue irradiado con un laser Nd: YAG pulsado multilinea (1064, 532 y 355 nm) aplicando energias entre 310 y 3100 J. Un grupo superficies fue producido utilizando soplado con gas argon, mientras que otro grupo fue fabricado en atmosfera libre. Utilizando microscopia confocal, se observo que las muestras protegidas con gas presentaron estructuras de superficie periodicas en forma de ondas con un paso promedio de 547 nm. A traves de pruebas de reflectancia difusa, se confirma que en proporcion a la energia suministrada en el tratamiento laser, estas superficies reflejan entre 10% y 30% en la region UV y entre 60% y 80% en la region IR. De otro lado, las superficies tratadas en atmosfera libre presentaron estructuras y propiedades de difraccion caracteristicas del silicio poroso (PS). El indice de refraccion de las superficies con estructuras periodicas se calculo con base en las medidas de reflectancia difusa mientras que el de las superficies tipo PS se calculo utilizando la fraccion de vacios (poros) en la superficie que a su vez se determino con el software de analisis de imagenes del microscopio confocal.