Laser-crystallization processes to convert amorphous-Si to poly-crystalline-Si are attracted considerable attention owing to their industrial applications, such as in active matrix organic light-emitting diode displays (AMOLEDs) and photovoltaic devices and general scientific interest. Multiple irradiation sequences were conducted with a 355 nm UV laser on amorphous-Si (40, 50, and 60 nm)/oxide(300 nm) layers on glass substrates. The resultant periodic surface textures on Si thin layers were characterized by resonance peaks in the transmittance spectra, depending on the polarization of the normal-incident light. By modeling the periodic textures as 1D linear gratings, the variations in peak intensities and positions were analyzed with respect to Si-layer thickness using the guided-mode resonance theory. In the case of transverse electric polarization, the electric field generated at resonance was entirely concentrated in the Si layer, leading to a red-shift with an increase in Si-layer thickness. Meanwhile, with transverse magnetic polarization, the magnetic field generated at resonance was mainly localized within the Si layer, but was partially distributed in the lower oxide layer when the Si-layer thickness was less than 45 nm and highly concentrated in the Si layer at Si-layer thicknesses greater than 45 nm. These results were consistent with the measured ripple positions and intensities. Thus, we propose that the observed resonance peaks can be used to characterize the surface ripples generated by laser crystallization, for e.g., in optical sensor devices on flexible substrates.

由于其在工业上的应用，例如在有源矩阵有机发光二极管显示器（AMOLED）和光伏器件中的工业应用，以及广泛的科学兴趣，将非晶硅转变为多晶硅的激光结晶工艺引起了相当大的关注。用355 nm UV激光在玻璃基板上的非晶硅（40、50和60 nm）/氧化物（300 nm）层上进行多次照射。硅薄层上形成的周期性表面纹理的特征在于透射光谱中的共振峰，这取决于法向入射光的偏振。通过将周期性纹理建模为一维线性光栅，使用导模共振理论分析了峰强度和位置相对于硅层厚度的变化。在横向极化的情况下，共振时产生的电场完全集中在Si层中，随着Si层厚度的增加导致红移。同时，在横向磁极化的情况下，在共振时产生的磁场主要集中在Si层内，但是当Si层厚度小于45nm时部分地分布在下部氧化物层中并且高度集中在Si处的Si层中。 -层厚度大于45nm。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。共振时产生的电场完全集中在Si层中，随着Si层厚度的增加导致红移。同时，在横向磁极化的情况下，在共振时产生的磁场主要集中在Si层内，但是当Si层厚度小于45nm时部分地分布在下部氧化物层中并且高度集中在Si处的Si层中。 -层厚度大于45nm。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。共振时产生的电场完全集中在Si层中，随着Si层厚度的增加导致红移。同时，在横向磁极化的情况下，在共振时产生的磁场主要集中在Si层内，但是当Si层厚度小于45nm时部分地分布在下部氧化物层中并且高度集中在Si处的Si层中。 -层厚度大于45nm。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。在横向磁极化的情况下，共振时产生的磁场主要集中在Si层内，但是当Si层的厚度小于45 nm时，该磁场部分地分布在下部氧化物层中，并且高度集中在Si层的Si层中厚度大于45 nm。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。在横向磁极化的情况下，共振时产生的磁场主要集中在Si层内，但是当Si层的厚度小于45 nm时，该磁场部分地分布在下部氧化物层中，并且高度集中在Si层的Si层中厚度大于45 nm。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。但是当Si层厚度小于45nm时，部分地分布在下部氧化物层中，并且当Si层厚度大于45nm时高度集中在Si层中。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。但是当Si层厚度小于45nm时，部分地分布在下部氧化物层中，并且当Si层厚度大于45nm时高度集中在Si层中。这些结果与测得的波纹位置和强度一致。因此，我们建议观察到的共振峰可用于表征由激光结晶产生的表面波纹，例如在柔性基板上的光学传感器设备中。