Раздел: Документация
0 ... 16 17 18 19 20 21 22 ... 60  - 10 Выходная мощности мВт Импульс Непрерывная генерация Рис. 46. Длина волны и выходная мощность различных лазеров Штрихами обозначены характеристики полупроводниковых лазеров для голографии, — когерентность. Лазер применяют как источник энергии при лазерной обработке материалов (резание, неконтактная обработка, изменение свойств вещества, например путем кристаллизации), а также при разделении изотопов урана и в ядерном синтезе. При помощи лазера приваривают отделившуюся сетчатку глаза, а в хирургии используют лазерный скальпель. Что такое химическое осаждение с помощью лазера? Химическое осаждение с помощью лазера —« это способ изготовления тонких пленок из газообразного сырья с применением световой энергии. Процесс осаждения может идти двумя путями. Свет вызывает в газовой фазе химические реакции путем возбужде- Свет, дополнительно Шревающий подлетку Свет, Вызывающий вяшичвеш режим ZZtftbt*.  \—+-К вакууиночу насосу Рис. 47. Химическое осаждение с помощью света ния дополнительных степеней свободы (электронных и колебательных уровней молекул). Кроме того, свет может нагревать подложку. Если свет идет сбоку, как показано на рис. 47, и вызывает химические реакции в газе в непосредственной близости от подложки, то считают, что пленка получается только благодаря химическим реакциям. А если свет падает иа подложку сверху, проходя через газ, то пленка образуется благодаря и химическим реакциям, вызванным светом, и нагреванию этим же светом подложки. В реакциях, вызванных светом в газовой фазе, возбуждаются колебательные и электронные уровни в молекулах. Для возбуждения колебательных уровней требуется инфракрасное излучение, а для возбуждения электронных — ультрафиолетовое. В качестве примера осаждения при возбужеиии колебательных /ровней рассмотрим образование кремниевой пленки путем возбуждения молекул моиосилана (SiH4) лазером на углекислом газе. В этом процессе свет расщепляет молекулы моиосилана, а температура подложки поддерживается независимым нагревателем. Если облучать моиосилан светом с плотностью энергии в пятне 250 Вт/см2 на линии поглощения Р (20), показанной на рис. 48, то при температуре подложки выше 470 К можно выращивать аморфный кремний со скоростью 30 им/мин. во Рассмотрим случай, когда лазер на углекислом газе возбуждает колебательные уровни молекул мо-носилана и одновременно нагревает подложку. Если на углеродной подложке с температурой 620—720 К при давлении моиосилана 1 кПа и плотности энергии в пятие 100 Вт/см2 выращивать кремниевую пленку, то на линии поглощения Р (20) скорость роста 160, а на линии R (12) с незначительным поглощением — 20 нм/мин. В кремнии поглощение света при возбуждении электронов в молекуле происходит в области малых длин волн — короче 160 им. Металлоорганические соединения — триметилалюмииий А1(СНз)з и диметил-кадмий Сг](СНз)2 — имеют пик поглощения при длине волны 200 нм. Используя это свойство, осуществляют экспериментальное выделение кадмия и алюминия с помощью второй гармоники аргонового лазера (257,2 нм) или эксимерного лазера на ArF (193 нм). Способ вызванных светом химических реакций в 1 I I 120 100 во 00 40 20 3020 ю* 10 20 3035 I I 11  1000 950 Частота излучения, см 900 -f Рис. 48. Поглощение света моносилапом с возбуждением колебательных уровней 0 ... 16 17 18 19 20 21 22 ... 60
|
