Структурная анизотропия пленок аморфного кремния, модифицированных фемтосекундными лазерными импульсами

Показано, что ориентация поверхностного рельефа в виде одномерных решеток с периодом 1.20 $\pm$ 0.02 $\mu$m, формируемого при обработке пленок аморфного гидрогенизированного кремния фемтосекундными лазерными импульсами (1.25 $\mu$m) с плотностью энергии 0.15 J/cm$^{2}$, определяется направлением вектора поляризации использованного излучения и совокупной дозой экспозиции. В облученных областях пленок зарегистрировано присутствие нанокристаллической фазы кремния, объемная доля которой (в зависимости от условий обработки) составляет от 15 до 67% согласно результатам анализа спектров комбинационного рассеяния света. Наблюдаемые процессы микро- и наноструктурирования обусловлены соответственно возбуждением поверхностных плазмон-поляритонов и нанокристаллизацией в приповерхностной области в поле мощных фемтосекундных лазерных импульсов. Кроме того, обнаружено формирование полиморфных модификаций кремния Si-III и Si-XII при фемтосекундной лазерной обработке с числом импульсов излучения более 500, а также зарегистрирована анизотропия сигнала комбинационного рассеяния света для данных полиморфных модификаций.