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摘要：本论文以热传导论述出发，利用多物理场耦合浅析软件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)基于热传导论述，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浅析软件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联系曲线，最后讨论了热对流及热辐射对材料表面中心温度的影响。论述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)基于热传导论述和热弹性论述，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浅析软件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，并进一步浅析了热应力分布，最后比较了同种激光辐照下半导体材料GaAs和InSb的温升。关键词：热效应论文温度场论文损伤阈值论文热应力场论文
摘要7-8
Abstract8-9
第1章 绪论9-13
1.1 探讨背景9
1.2 国内外探讨进展9-11
1.3 本论文的主要内容及安排11-13
第2章 连续激光辐照半导体材料的基础论述13-20
2.1 半导体的光吸收论述及损伤机理13-15
2.1.1 光吸收论述13-15
2.1.2 损伤机理15
2.2 传热的基本原理及描述15-17
2.2.1 热传导方程16-17
2.2.2 温度场的概念17
2.2.3 边界条件和初始条件17
2.3 热应力17-18
2.4 有限元策略和软件 COMSOL Multiphysics 介绍18-19
2.4.1 有限元策略的基本思想18
2.4.2 软件 COMSOL Multiphysics 介绍18-19
2.5 本章小结19-20
第3章 连续激光辐照 GaAs 材料损伤的数值模拟计算探讨20-26
3.1 引言20
3.2 热传导论述模型20-23
3.3 结果与讨论23-25
3.3.1 GaAs 材料温升分布规律23-24
3.3.2 分解损伤功率密度与辐照时间的联系24
3.3.3 热对流和热辐射对材料表面中心温度的影响24-25
3.4 本章小结25-26
第4章 连续激光辐照 InSb 材料的热效应浅析26-32
4.1 引言26
4.2 论述模型26-27
4.2.1 热传导方程及初始条件、边界条件26-27
4.2.2 热应力场分布27
4.3 结果与讨论27-31
4.3.1 InSb 材料温升分布规律28-29
4.3.2 热应力场分布29-30
4.3.3 同种激光分别辐照半导体材料 GaAs 和 InSb30-31
4.4 本章小结31-32
结论32-34