170 likes | 375 Views
Ar. F. ArF*. +. +. h n. מקורות קרינה ולייזרים. פרק 6. לייזר Excimer. מולקולה דו-אטומית המתקיימת רק במצב מעורר. בלייזרים מולקולת האקסימר מורכבת מאטום של הלוגן ומגז אציל. אורביטלה מולקולרית ברמה גבוהה מאוכלסת. יש היפוך אוכלוסיה מוחלט. אין פרודות ברמה הנמוכה.
E N D
Ar F ArF* + + hn מקורות קרינה ולייזרים. פרק 6 לייזר Excimer מולקולה דו-אטומית המתקיימת רק במצב מעורר בלייזרים מולקולת האקסימר מורכבת מאטום של הלוגן ומגז אציל אורביטלה מולקולרית ברמה גבוהה מאוכלסת יש היפוך אוכלוסיה מוחלט. אין פרודות ברמה הנמוכה אין בליעה של קרינת הלייזר ע"י התווך הלוזר. (c) Schechner Lasers 6
http://www.rp-photonics.com/excimer_lasers.html http://semiconductorglossary.com/default.asp?searchterm=excimer+laser מסה עולה, Eph גדלה לייזר :Excimer תרכובות ואורכי גל מסה עולה,Ephקטינה (c) Schechner Lasers 6
לייזרים חדשים בקבוצה Noble Gas Dimer Pure Halogen Salt מתחפשים ללייזרים אקסימרים המולקולה קיימת גם במצב היסודי. לייזר גז מקובל (c) Schechner Lasers 6
m1 m2 m = m1 +m2 שיעור בית המסה המצומצמת מוגדרת: שרטט גרף של אורך הגל כתלות במסה המצומצמת של התרכובות של הלייזרים האקסימרים. • תן סימונים שונים לתרכובות של: • הלידים של גז אציל • דימר של גז אציל • מתחפשים לאקסימר (c) Schechner Lasers 6
אולטרה–סגול תחום ספקטרלי 1 מננושניות בודדות עד 200 ננושניות אורך הפולסים 2 גז מצב צבירה תווך הלוזר 3 • גז אציל + הלוגן, • גז אציל לבד • ליווי של He ו-Neon לקירור הרכב תערובת 4 התפרקות חשמלית בגז עם זמני התפרקות של ננושניות מנגנון להחדרת אנרגיה 5 עד מספר קילוהרץ קצב הפולסים 6 וואטים בודדים עד מאות וואטים הספקים 7 0.2% עד 2.0% (5%) יעילות 8 מפרט כללי (c) Schechner Lasers 6
חומרים קרמיים קורוסיביות של ההולוגנים 1 שאיבה וסינון זיהום הגזים מתוצרים ואבק של התפרקויות 2 מתכות ייוחדות הרס אלקטרודות 3 חומרים מיוחדים הרס האופטיקה מפולסים ב-uv 4 מהנדסי חש' מבראודה מתח גבוהה בתדירות יחסית גבוהה 5 אטימות ובטיחות הולוגנים הם חומרים רעילים 6 בטיחות קרינה מסרטנת 7 בעיות טכנולוגיות פתרון הנדסי (c) Schechner Lasers 6
F + e - F - מנגנון 1: חיבור יונים Ar+ + F - (Ar+ F -) Ar* ArF* F* + מנגנון 2: התנגשות אי-אלסטית בין פרודות עם הרבה אנרגיה קינטית Ar F hn + + מנגנוני יצירת לייזר Excimer (c) Schechner Lasers 6
Ar+ + F - Ar+F - Ar*+ F* ArF* הבחנה בין מנגנונים (c) Schechner Lasers 6
Z Z Z Z + hn הוכחה לקיום מולקולה בעלת זמן חיים קצר (c) Schechner Lasers 6
שבירה של קשרים במולקולות, ללא חימום אלומה חדה מאוד הנבלעת בננומטרים הראשונים >C-C< + hn >C● ●C< ישומים 1 – רפואה: ניתוחים עיניים וטיפול בעור תגובה מסרטנת • Ophthalmology (eye surgery), particularly • for vision correction (ArF) • Psoriasis treatment (XeCl) (c) Schechner Lasers 6
ישומים 2 – מיקרו-אלקטרוניקה: מסכות, כתם דיפרקציה קטן ביותר מטרולוגיה: בקרת איכות בתופעות התאבכות מדויק ליצירת מבנים פעילים מיקרוסקופייםablationMEMS 3 – Laser Marking כתיבה בזכוכית ובחומרים פלסטיים 4 – שאיבת לייזרים , כמו לייזר נוזלי DYE (c) Schechner Lasers 6
PLD Pulsed Laser Deposition מערכת ליצירת שכבות דקות של תרכובות מורכבות, תוך שמירה על הסטכיומטיה. • semiconductors, • dielectrics, • organometallics • high temperature superconductors שכבות חלקות בעובי של Ǻ1 http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=625 (c) Schechner Lasers 6
פירוט התהליך ייצירת plasma plume חימום בקצב של K/s 0 108 תיאור המערכת ומכלולים (c) Schechner Lasers 6
תכונות פולס הלייזר אקסימר פתח http://www.geocities.com/afserghei/LVE.htm (c) Schechner Lasers 6
3 - הינך נדרש לצפות שטח של 1cm2 בגרמניום. • גובה השכבה שווה לשתי שכבות של אטומי גרמניום. • הציפוי יתבצע בעזרת הלייזר שנבחר על ידך בשאילה 2 בשיטת • ה- PLD Pulsed Laser Deposition. • בהנחה שאין הפסדים בכמות החומר של המטרה בזמן יצירת השכבה. • מאיזה חומר עשויה המטרה? • באיזה תנאים יהיה עליך להאיר את המטרה ? ברור שגרמניום (c) Schechner Lasers 6
DHhl = m DT Cp חימום בתוך מצב צבירה DHf = m Hf חום בהתכה DHv = m Hv חום בנידוף התחשבות במסה חימום בתוך מצב צבירה DHhs = m DT Cp DHTotal = m(DHhs + DHhl +DHf + DHv) (c) Schechner Lasers 6
1 – חישוב האנרגיה לחתכה של כמות החומר הנדרש לציפוי Volume = S x h = 1 cm2 x 4 rGe m = r V כמה joule מקבלים מהלייזר? P t, ns (c) Schechner Lasers 6