激光激发弹性导波揭示纳米多孔硅的复杂力学特性

硅中的纳米多孔性为主流半导体带来了全新功能。然而，难以评估的力学特性显著限制了其在从纳流控和生物传感至药物递送、能量存储和光子学等领域的应用。在此，我们展示一项关于在干燥和注液单晶多孔硅中无损非接触检测激光激发弹性导波的研究。这些实验揭示，每平方厘米截面自发组织形成 1000 亿根平行纳米孔，导致垂直于孔轴方向近乎各向同性弹性，以及 80% 的有效刚度降低， altogether 导致与块体硅中观察到的立方各向异性显著偏离。我们对纳米多孔硅晶圆级力学的透彻评估，为鲁棒片上器件中的预测性应用提供了基础，并证明近期激光超声学的突破为干燥和液体功能化多孔材料的原位、无损力学表征开辟了全新前沿。