准分子激光器温度控制系统设计

设计了一种应用于准分子激光器的高精度温度控制系统,可对准分子激光器放电腔的温度进行实时采集、显示、控制,达到维持激光器腔体温度恒定的目的,从而改善激光器的工作性能如能量稳定性和使用寿命等。系统采用飞思卡尔单片机,以比例阀作为控温执行器件,并且设计了软硬件和优化的控制算法。实验结果表明：在三种不同PID控制方式下,系统控制精度皆能达到±0.2℃;在改进的智能PID控制下,系统超调变小、调节时间减少;在100Hz和500Hz不同重频条件下,系统采用智能PID控制时,运行稳定。因此,本系统可为激光器的运行提供良好的温度控制环境。     

本征非晶硅薄膜的准分子激光晶化

为了减低非晶硅薄膜太阳能电池的光致衰减效应和提高其光电转换效率,用等离子体化学气相沉积系统制备了本征非晶硅薄膜,用波长为248nm的KrF准分子激光器激光晶化了非晶硅表层,用共焦显微喇曼测试技术研究了非晶硅薄膜在不同的激光能量密度和不同的频率下的晶化状态,并用扫描电子显微镜测试晶化前后薄膜的形貌。结果表明,随着激光能量密度的增大,薄膜晶化效果越来越好,能量密度达到268.54mJ/cm2时晶化效果最好,此时结晶比约为76.34%;最佳的激光能量密度范围是204.99mJ/cm2~268.54mJ/cm2,这时薄膜表面晶化良好;在1Hz~10Hz范围内,激光频率越大晶化效果越好;晶化后薄膜明显出现微晶和多晶颗粒,从而达到了良好的晶化效果。     

非晶硅薄膜的准分子激光晶化研究

利用Kr准分子激光器晶化非晶硅薄膜, 研究了不同的激光能量密度和脉冲次数对非晶硅薄膜晶化效果的影响.利用X 射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对晶化前后的样品的物相结构和表面形貌进行了表征和分析.实验结果表明, 在激光频率为1 Hz 的条件下, 能量密度约为180 mJ/cm2时,准分子激光退火处理实现了薄膜由非晶结构向多晶结构的转变;当大于晶化阈值180 mJ/cm2小于能量密度230 mJ/cm2时, 随着激光能量密度增大, 薄膜晶化效果越来越好;激光能量密度为230 mJ/cm2时, 晶化效果最好、晶粒尺寸最大, 约60 nm, 并且此时薄膜沿Si(111)面择优生长;脉冲次数50 次以后对晶化的影响不大.     

准分子激光对钛搪瓷打标的研究

用308nm准分子激光对钛搪瓷进行了打标实验,在适当的功率密度下,获得了精细可见的标记.该能量密度远低于红外激光对陶瓷类材料打标的能量密度,也比基于汽化刻蚀原理用紫外激光对陶瓷材料打标的能量密度低得多.通过实验得出了打标的阈值和优选参数,对准分子激光作用变色的机理进行了分析.     

准分子激光光刻的发展状况

本文综述了准分子激光光刻的发展,着重讨论准分子激光光刻的优点及其在提高分辨率方面的进展,并讨论了今后的动向。     

水辅助准分子激光微加工硅的实验研究

为了研究脉冲激光在不同介质中的刻蚀特性,采用20ns短脉冲、248nm准分子激光(能量为150mJ~250mJ)分别在水和空气两种介质中对半导体单晶Si片进行微刻蚀实验研究。在实验的基础上,研究了两种介质中准分子激光刻蚀Si的刻蚀孔的基本形貌和刻蚀速率,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,水辅助激光微加工时,熔屑易从加工区排出,有助于提高加工的表面质量;同时,水的约束提高了冲击作用,使得刻蚀速率加快。     

准分子激光照射人正常主动脉的组织效应

本文应用XeCl准分子激光,在不同单脉冲能量和不同重复频率下,照射人尸正常主动脉,在不同的表面介质条件下观察它们的组织学变化。     

准分子激光对钛搪瓷打标的研究

用308nm准分子激光对钛搪瓷进行了打标实验,在适当的功率密度下,获得了精细可见的标记.该能量密度远低于红外激光对陶瓷类材料打标的能量密度,也比基于汽化刻蚀原理用紫外激光对陶瓷材料打标的能量密度低得多.通过实验得出了打标的阈值和优选参数,对准分子激光作用变色的机理进行了分析.     

实用化XeCl准分子激光器气体寿命的实验研究

气体寿命是影响准分子激光器输出稳定的一个重要因素.我们在一台实用化XeCl准分子激光器上实验,定量给出了微量补充HCl气体对激光输出的影响,并且给出了激光气体长时间的工作寿命曲线.     

激光波长对非晶硅薄膜晶化效果的影响

为研究波长对连续激光晶化非晶硅(a-Si) 薄膜过程的影响,利用连续Ar＋-Kr＋激光对a-Si薄膜晶 化,在5ms固定照射时间下,改变激光波长,采用拉曼光谱测试技术和场发射扫描电子显微 镜(SEM)研究在不同 激光功率密度下薄膜晶化后的特性。结果表明,a-Si薄膜的晶化阈值随着波长的 增大而增大,当波长为 458nm时薄膜晶化阈值为13.2kW/cm²,波长 为647nm时,晶化阈值为19.2kW/cm²;在激光功率密度范 围为0～27.1kW/cm²内,薄膜的最大晶化率受波长的影响相对较小 ,但总体也随着波长的增大而呈增大 趋势,当波长为647nm时,在激光功率密度26.5kW/cm²处,晶化率达到最大值75.85%。     

准分子激光放电回路的研究

对高压放电泵浦的准分子激光放电回路进行了探讨。运用等效电路方法，给出了准分子激光工作气体在击穿放电前后的电路变化规律，同时分析了能量转移效率与回路参数之间的关系，这为设计高效率和稳定可靠的准分子放电回路提供了理论上的参考依据。     

大功率准分子激光器放电激励电路

本文通过对一台１００Ｗ ＸｅＣｌ准分子激光器的实验研究，给出了一种实用的大功率准分子激光器的放电激励电路。     

准分子激光光束均匀技术

由于放电结构及谐振腔的限制,准分子激光光斑呈现不均的分布。介绍了各种均匀器的工作原理,从衡量光束均匀性的各项指标出发,评述分析了各种均匀方法的优缺点及适用范围。     

准分子激光的材料表面改性

本文对准分子激光表面改性工程的研究进展进行了综合评述。着重评述了准分子激光重熔、合金化及其沉积。最后指出其发展趋势。     

LPX305iF型准分子激光光束质量诊断

以准分子激光应用于微细加工为目的,采用了一套光束诊断技术对德国Lambda Physik LPX 305iF型KrF准分子激光器进行了全面鉴定。     

非晶硅薄膜的YAG激光晶化工艺研究

应用YAG激光器在不同工艺条件(激光脉冲频率及脉宽)下对非晶硅薄膜进行了微晶化处理。采用XRD和AFM对所制薄膜的物相结构和表面形貌进行了分析,并探索了激光脉冲占空比对非晶硅薄膜晶化的影响。结果表明,非晶硅薄膜在不同激光脉冲占空比情况下的结晶变化趋势均为多晶硅衬底表层先非晶化,后与非晶硅薄膜一起结晶,而利于其结晶的最佳占空比为1/25。已晶化硅薄膜的晶粒尺寸随占空比的增加先变大后变小。     

近期光刻用ArF准分子激光技术发展

193 nm ArF准分子激光光刻技术已广泛应用于90 nm以下节点半导体量产。ArF浸没式也已进入45 nm节点量产阶段。双图形光刻（DPL）技术被业界认为是下一代光刻32 nm节点最具竞争力的技术。利用双图形技术达到32 nm及以下节点已经被诸多设备制造商写入自己的技术发展线路。Cymer公司和Gigaphoton公司为双图形光刻开发了高输出功率、高能量稳定性和具有稳定的窄谱线宽度ArF准分子光源。分析了近期发展用于改进准分子激光性能的关键技术：主振-功率再生放大(MOPRA)结构、主振-功率振荡(MOPO)结构,主动光谱带宽稳定技术,先进的气体管理技术。对光刻用准分子激光光源技术发展趋势进行了简要的讨论。     

小型化准分子激光器的实验研究

准分子激光器由于具有工作波长短、脉宽窄及峰值功率高等特点,已经在工业、军事和科研等领域得到了广泛的应用,并成为紫外波段研究领域的主要激光光源。随着许多新型产业发展的需要,易于集成、方便维护、长寿命、高重复频率及低成本的紧凑小型化准分子激光器拥有了广阔的应用前景。本文首先简单介绍了小型准分子激光特点及应用,然后详细讨论了自行研制的小型准分子激光器的物理结构和设计参数,并在此基础上完成了相关激光性能的实验研究,并对所得到的实验结果进行了分析和讨论,为国内小型准分子激光器件的商品化提供了可靠的研究基础。     

固体纳秒激光器应用于非晶硅薄膜结晶的研究

多晶硅薄膜比非晶硅薄膜具有更高的电子迁移率,在器件中表现出更优良的性能,脉冲激光结晶非晶硅薄膜制备多晶硅薄膜的方法具有热积存小、对衬底影响小、成本低等优点。使用532 nm固体纳秒激光器进行了非晶硅薄膜激光结晶实验,为了解决直接使用高斯光束结晶时因光斑能量分布带来的结晶效果不均匀,首先基于光束整型系统将圆形的高斯光束整型成为线性平顶光束,而后研究单脉冲能量密度、脉冲个数、非晶硅薄膜厚度对结晶效果的影响。结果表明,线性平顶光束用于非晶硅薄膜结晶具有更好的均匀性,对于100 nm非晶硅薄膜,随着能量密度的增加,晶粒逐渐变大,直到表面出现热损伤,最大晶粒尺寸约为1 μm×500 nm。随着脉冲个数的增加,表面粗糙度有减小的趋势,观察到的最小粗糙度约为2.38 nm。对于20 nm超薄非晶硅薄膜,只有当能量密度位于134 mJ/cm2和167 mJ/cm2之间、脉冲个数大于或等于八个时才能观察到明显的结晶效果。     

带磁开关的冲击-自持脉冲放电技术及其应用

本文通过对带磁开关的冲击-自持脉冲放电电路放电过程的分析,指出了该电路在激发准分子激光时的优点,在考虑准分子激光形成过程特点的基础上,进一步指出了利用该电路有利于制成高效率、高功率、长脉冲准分子激光器件.