文档介绍
| 本文从热传导理论出发，利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics对激光作用于半导体材料时材料的热效应进行数值模拟计算，主要计算了连续激光辐照下半导体材料GaAs与InSb的温度分布、损伤阈值、热应力分布等，并深入讨论了随温度变化的热物性参数、激光的作用时间、激光参数（功率密度、光斑半径）及热对流与热辐射对热效应的影响。(1)基于热传导理论，构建了高斯分布的连续激光辐照GaAs材料的二维轴对称瞬态物理模型，利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics求解了热传导方程，得到了材料表面温度分布曲线及光斑中心处温度沿材料厚度方向分布曲线，并得出分解损伤功率密度与辐照时间的关系曲线，最后讨论了热对流及热辐射对材料表面中心温度的影响。理论计算结果与实验结论相一致，说明所建的激光辐照效应模型的科学性与客观性。(2)基于热传导理论和热弹性理论，建立了圆形激光辐照InSb材料的柱坐标模型，利用多物理场直接耦合分析软件COMSOL Multiphysics求解了二维柱坐标系下的热传导方程，得到了激光照射InSb材料的温度场分布及讨论了激光的作用时间、激光功率密度、光斑半径等对温升的影响，并进一步分析了热应力分布，最后比较了同种激光辐照下半导体材料GaAs和InSb的温升。 |
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