1、氧化鋅(ZnO)為寬禁帶直接帶隙半導體材料，具有良好光電性能，是一種非常有應用價值的光電和壓電材料。在ZnO薄膜眾多的制備方法中，較好的一種就是脈沖激光沉積法(PLD)。此法在實驗上已取得了很大進展，理論上也對它的機理進行研究。深入了解和掌握激光與靶材的相互作用過程及成膜機理，這對應用PLD法制備高質(zhì)量的薄膜，進行薄膜物理的研究是極為重要的。 對于脈沖激光沉積法制備ZnO薄膜的第一個過程(即激光與靶材的相互作用及等離子體產(chǎn)生)，

2、采用起脈沖激光作用塊狀靶材的基本燒蝕模型。利用導熱方程、邊界條件和初始條件，詳細研究了靶材在熔融前的溫度分布規(guī)律；并利用精確解與積分近似法相結合的方案，給出熔融后固液兩相的溫度分布隨時間和位置的變化關系，并模擬了激光燒蝕的整個過程。 對于PLD制備薄膜的第二個過程(即等離子體的定向局域等溫、絕熱膨脹)，我們利用等離子體演化的動力學模型，根據(jù)流體力學理論，將激光燒蝕靶材的過程同等離子體的空間膨脹過程有機地結合起來討論，研究了激光工

3、作參數(shù)(功率密度和波長)對薄膜厚度分布的影響。本文的主要工作和結論包括： 1、在研究燒蝕過程中，根據(jù)能量平衡原理，導出燒蝕面的位置隨時間的變化關系，給出了較為切合實際的邊界條件和初始條件，從包含熱源項的導熱方程出發(fā)，詳細研究了靶材在熔融前的溫度分布規(guī)律。對于熔融后固液兩相的溫度演化，在處理熱傳導方程時利用數(shù)值法和積分法得到了近似溫度分布的解析表達式，并進行了數(shù)值模擬計算。 2、對等離子體的膨脹過程，本文采用了能夠反映等離

4、子體各向異性分布特點的動力學方程，根據(jù)該方程給出了等離子體濃度各向異性呈橢球形分布。將燒蝕階段所得到的結果作為等離子體膨脹階段的初始邊界條件，討論了等離子體膨脹的絕熱階段和等溫階段的具體演化規(guī)律。根據(jù)這些演化規(guī)律進行了數(shù)值模擬計算，結果表明激光功率和波長對沉膜特性具有決定性的影響。 3、根據(jù)數(shù)值模擬法，本文討論了激光工作參數(shù)對沉膜特性的影響。 (1)激光功率密度對薄膜的影響：當激光功率密度越高時，薄膜的厚度越不均勻，即較小的激光