Раздел: Документация
0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 60 утром на мельчайших царапинах автомобильного стекла. Особое достоинство графоэпитаксии состоит в том, что, нанося иа аморфную подложку соответствующие штрихи, можно получить кристаллы с необходимым направлением осей. Но иа ориентацию кристаллических осей влияет глубина штриха. Например, при мелких штрихах, глубиной 0,06 мкм, оси кристалла плохо согласованы с направлением штрихов, а при еще более мелких, глубиной менее 0,019 мкм, направление кристаллических осей кремния перестает зависеть от направления штриха. Как показано на рис.45, когда иа группу штрихов глубиной 0,1 мкм, профиль которой имеет форму прямоугольных воли с периодом 3,8 мкм, осаждают слой кремния толщиной 0,5 мкм и затем отжигают лазером, ось [100] кремния становится перпендикулярной подложке, а оси [001] рас-  Рис. 45. Графоэпитаксия: а — покрытие кварца пленкой хрома; б — фотолитографическая подготовка полос иа хроме; в — ионное травление кварца иа глубину 0,1 мкм; г — смятие хромового шаблона; д—химическое осаждение пленки кремния толщиной 0,5 мкм; е — монокристаллизация лазерным отжигом полагаются вдоль штрихов. Непосредственно после осаждения на поверхности кремния остаются шероховатости, повторяющие профиль, но после монокри-сталлизацин поверхность становится почти плоской. Способом, описанным выше, можно вырастить монокристалл кремния иа непроводящей подложке для различных практических нужд. Первый пример — это производство обычных интегральных схем. На подложке для изоляции окисляют кремний, создавая слой кварца, иа котором выращивают монокристалл кремния, и затем изготовляют микросхему. Этим же способом можно изготовлять и оптические интегральные схемы. Со времени появления возможности кристаллизации кремния иа непроводящей подложке до наших дней дошли приборы, где используется кремний иа сапфире. Однако выбор подложек и свобода ориентации кристаллических осей при графоэпитаксии богаче, что дает возможность изготовлять и преобразователи энергии, например солнечные.батареи. Что такое лазер? Слово «лазер» (LASER)—аббревиатура английского выражения Light Amplification by Stimulated Emission of Radiotion, которое переводится как «усиление света вынужденным излучением». Первоначально это слово указывало на способ усиления света, ио сегодня это название высококачественного оптического генератора, дающего излучение с определенной длиной волны. Как и всякий генератор, он состоит из усилителя и системы положительной обратной связи. Рассмотрим распределение электронов в атомах по энергетическим уровням. В состояния теплового равновесия большая часть электронов находится иа нижних уровнях, но путем какого-либо возбуждения можно осуществить инверсию состояния — увеличить число электронов на верхних уровнях. Из этого состояния под действием излучения с энергией, равной разности энергий верхнего и нижнего уровня, электроны «упадут» на нижние уровни, а их энергия перейдет в излучение с длиной волны и фазой возбуж- дающего, усиливая его. Это и есть вынужденное излучение. В качестве средств возбуждения для инверсии состояния используют свет, электрический разряд, ин-жекционные токи, химические реакции и др. Обратная связь в лазерах бывает двух типов: дискретная и распределенная. В первом случае она осуществляется оптическим резонатором, составленным из зеркал или призм и находящимся вне лазерной среды, а во втором случае — за счет отражения, возникающего в лазерной среде при изменении ее показателя преломления (по направлению распространения света) с периодом, удовлетворяющим условиям Брэгга. В качестве достоинств лазерного излучения отмечают следующие: высокую монохроматичность; высокий уровень выходной мощности; хорошую сиифаз-ность и высокую когерентность; малую расходимость (при одиомодовом колебании расширение луча происходит только за счет дифракции). Лазерная среда может быть твердой, жидкой и газообразной. В лазерах с возможностью выбора длины волны это могут быть такие газы, как аргон, гелий-неоновая смесь, углекислый газ, или жидкости, например родамин 6Ж. В твердотельных лазерах рабочее тело — рубин, иттриево-алюминиевый гранат (YAG). Лазеры классифицируют по длине волны излучения (рис. 46): рентгеновские, ультрафиолетовые, видимого диапазона, ближнего и дальнего инфракрасного излучения. Среди инфракрасных лазеров самые мощные газодинамические. Область применения лазерного излучения широка и многообразна. Основные приложения — это получение высших оптических гармоник, оптических параметрических колебаний, сложение оптических колебаний, а также лазерная спектроскопия. С помощью лазера можно быстро и с высокой скоростью проводить измерения скорости, габаритов, расстояния и тому подобных величии. В оптических информационных системах лазер используют для обработки информации (корреляционные вычисления и преобразования Фурье, проводимое с помощью линз), а в системах оптической связи — для передачи информации. Лазерное излучение имеет свойство, необходимое 0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 60
|
