华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州 510631
在特定的气体氛围下,用一定能量密度的超短脉冲激光连续照射单晶硅片表面, 或者离子注入在硅中引入硫族元素等方法，可在硅表面得到具有奇特光电性质的微米量级尖锥结构，该微锥结构被称为黑硅。这一新材料有奇特的光电性质，如对0.25～17 μm波长的光有强烈的吸收，具有良好的场致发射特性等, 为硅提供许多新的功能。Mazur教授预言这种新材料相当于60年前的半导体，在探测器、传感器、显示技术及微电子等领域都有重要的潜在应用价值，尤其在高效太阳能电池领域具有其他材料无可比拟的优越性。本文介绍了超快激光微构造硅的形成机理，研究进展、光电特性以及应用前景。
材料 黑硅 光电探测器 太阳能电池 超快激光 激光与光电子学进展
2012, 49(3): 030003
华南师范大学信息光电子科技学院， 广东 广州 510631
在特定的气体氛围下，用一定能量密度的超短脉冲激光连续照射单晶硅片表面，或者离子注入在硅中引入硫族元素等方法，可在硅表面得到具有奇特光电性质的微米量级尖锥结构，该微锥结构被称为黑硅。这一新材料有奇特的光电性质，如对0.25~17 μm波长的光有强烈的吸收、具有良好的场致发射特性等，为硅提供许多新的功能。在四能级光吸收模型下，以硅中引入硫族杂质为特例分析微构造硅对太阳光利用的增强，详细研究了在硅的禁带中引入两个不同硫族杂质中间能级时的电离能与光损失的关系。
材料 黑硅 四能级模型 光损失 硫族元素 中国激光
2011, 38(s1): s106007
华南师范大学光子纳米生物技术研究中心,广东 广州 510631
在特定的气体氛围下,用一定能量密度的飞秒激光连续照射单晶硅片表面, 可制备出表面具有准规则 排列微米量级锥形尖峰结构的黑硅材料。利用几何光学中光的传输理论,研究了黑硅材料的陷光特性, 以及黑硅表面准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的形状和密度对反射次数的影响。得到黑硅的表面准规 则排列的微米量级锥形尖峰结构的高度越高、间距越小和底角越大,它的陷光效果就越好的结论。
激光技术 黑硅 陷光特性 飞秒激光 laser techniques black silicon light trapping properties femtosecond laser
