Описание процесса формирования расплава в соединении кремний-сталь, сваренном с использованием лазерных импульсов 50 пс

Статья опубликована в журнале Lasers in Manufacturing and Materials Processing, 2025
DOI: 10.1007/s40516-025-00291-y

С. Иоффе^1,2, Г. Михайловский^1,2,
¹Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург
²ООО «Нордлэйз», г. Санкт-Петербург

В данной работе представлено исследование сварного шва межфазной области, сформированного пикосекундным лазерным излучением. Благодаря ультракороткому времени взаимодействия, высокой пиковой мощности и широкому выбору частоты следования импульсов данная технология позволяет точно контролировать количество энергии, подаваемой на свариваемую область, и получать прочное соединение наряду с эффективным предотвращением термического разрушения полупроводникового материала. Параметры лазера (энергия импульса, частота повторения импульсов, время экспозиции) были исследованы для оценки их влияния на процесс сварки. Хорошо настраиваемый и точный контроль над сверхбыстрым лазерным осаждением энергии позволил достичь поверхностной концентрации кремния до 11% при средней мощности менее 30 Вт. На сегодняшний день существует очень мало работ, посвященных сварке кремния с металлом, поэтому данная тема представляет большой интерес. Для выявления влияния параметров обработки на процесс формирования сварного шва были изучены структурные особенности в сварных зонах, а также распределение элементов на поверхности.

С полной версией статьи можно ознакомиться по ссылке.