Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 22: Poster IIa: Laser und ihre Anwendungen

Q 22.24: Poster

Dienstag, 4. März 1997, 18:00–20:00, Phil. Fak.

Fs–laserinduzierte Ablation an Oberflächen — •J. Bialkowski, K. Sokolowski-Tinten und D. von der Linde — Inst. f. Laser– u. Plasmaphysik, Universität–GHS–Essen

Bei der Bestrahlung von einkristallinen Halbleitern und Metallfilmen mit intensiven fs–Laserimpulsen (F≈ 1J/cm², I≈10¹³W/cm²) treten an deren Oberflächen irreversible Veränderungen auf. Zur Identifikation der zugrundeliegenden Prozesse haben wir orts– und zeitaufgelöste Reflexionsexperimente durchgeführt. In einer Anrege–Abfrage Anordnung wurde mit Hilfe eines rechnergesteuerten CCD–Kamerasystems die Entwicklung des bestrahlten Oberflächenbereichs bis 75 ns nach der Materialanregung direkt beobachtet.
Dabei ist nach einigen Pikosekunden auf allen Proben ab einer bestimmten Flächenenergiedichte ein starker Reflexionsrückgang beobachtbar, der nach etwa 100 ps in eine ausgeprägte Ringstruktur übergeht, die je nach Probe bis zu einigen 10 ns beobachtbar ist.
Dieses Phänomen läßt sich durch Dünnschichtinterferenz an einer sich ausbreitenden scharfen Ablationsfront erklären. Dabei muß sich das abgedampfte Material in einem dielektrischem Zustand mit den optischen Konstanten n≥2, k≈0 befinden. Unsere Experimente zeigen den mit der Ablation verknüpften Metall–Isolator Übergang.