Wcześniejsze lasery ekscymerowe miały ograniczony czas życia z powodu różnych problemów, wynikających np. z korozyjnego charakteru stosowanych gazów oraz zanieczyszczenia gazu produktami chemicznymi i pyłem powstałym w wyniku wyładowania elektrycznego.Inne wyzwania to ablacja materiału z elektrod i wysoka moc szczytowa wymaganych impulsów prądowych, co często pozwalało na to, aby przełączniki tyratronowe działały tylko przez kilka tygodni lub miesięcy.Jednak wiele prac inżynieryjnych, obejmujących np. Zastosowanie materiałów odpornych na korozję, zaawansowanych systemów recyrkulacji i oczyszczania gazu oraz półprzewodnikowych przełączników wysokonapięciowych w znacznym stopniu złagodziło wyzwania związane z koncepcją lasera ekscymerowego.Żywotność nowoczesnych laserów ekscymerowych jest obecnie ograniczona przez optykę ultrafioletową, która musi wytrzymać wysokie strumienie promieniowania o krótkiej długości fali, do czegoś rzędu kilku miliardów impulsów.

Krótkie długości fali w nadfioletowym obszarze widma umożliwiają szereg zastosowań:

• generowanie bardzo drobnych wzorów metodami fotolitograficznymi (mikrolitografia), na przykład w produkcji układów półprzewodnikowych
• obróbka materiałów laserowych za pomocą ablacji laserowej lub cięcia laserowego (np. na polimerach), wykorzystując bardzo krótkie długości absorpcji rzędu kilku mikrometrów w wielu materiałach, tak że umiarkowana fluencja impulsu rzędu kilku dżuli na centymetr kwadratowy jest wystarczająca do ablacji
• osadzania za pomocą lasera impulsowego
• znakowania laserowego i mikrostrukturyzacji szkła i tworzyw sztucznych
• fabrykacji światłowodowych siatek Bragga
• okulistyki (chirurgii oka), w szczególności do korekcji wzroku przez zmianę kształtu rogówki laserami ArF przy 193 nm; Powszechnie stosowanymi metodami są laserowe in-situ keratomileusis (LASIK) i keratektomia fotorefrakcyjna (PRK)
• leczenie łuszczycy laserami XeCl przy 308 nm
• pompowanie innych laserów, np.np. niektóre lasery barwnikowe
• napędy do fuzji jądrowej

Fotolitografia w produkcji przyrządów półprzewodnikowych jest zastosowaniem o dużym znaczeniu.Tutaj, fotorezystywy na przetworzonych płytkach półprzewodnikowych są napromieniowywane światłem ultrafioletowym o dużej mocy przez fotomaski strukturalne.Światło UV o dużej mocy, takie jak generowane przez lasery ekscymerowe, jest niezbędne do uzyskania krótkich czasów obróbki i odpowiednio wysokiej wydajności, podczas gdy krótkie długości fali pozwalają na wytwarzanie bardzo drobnych struktur (przy zoptymalizowanych technikach nawet poniżej optycznej długości fali).Jednakże, najnowsze osiągnięcia w litografii wymagają jeszcze krótszych fal w ekstremalnym ultrafiolecie (EUV), np. przy 13,5 nm, które nie mogą być już wytwarzane za pomocą laserów ekscymerowych. Niektóre źródła plazmy generowane przez laser są rozwijane jako następcy laserów ekscymerowych w tym obszarze.Należy się jednak spodziewać, że lasery ekscymerowe będą jeszcze przez długi czas wykorzystywane do produkcji wielu układów półprzewodnikowych, ponieważ tylko najbardziej zaawansowane układy komputerowe wymagają jeszcze drobniejszych struktur, niż jest to możliwe przy użyciu takich technik.

Należy pamiętać, że lasery ekscymerowe wiążą się z różnymi kwestiami bezpieczeństwa, związanymi z wykorzystaniem wysokich napięć, obsługą trujących gazów (halogenów) oraz ryzykiem spowodowania raka skóry i uszkodzenia oczu przez napromieniowanie światłem ultrafioletowym.

Istnieją również lampy ekscymerowe, które zasadniczo wykorzystują ten sam rodzaj wyładowania gazowego z generacją ekscymerową co lasery ekscymerowe, ale nie zawierają rezonatora laserowego, a zatem wykorzystują jedynie emisję spontaniczną.Mogą być używane jako źródła światła ultrafioletowego, ale z przestrzennie rozproszoną emisją zamiast dobrze ukierunkowanej wiązki wyjściowej.

Pytania i komentarze od użytkowników

Bibliografia

	F. G. Houtermans, „Über Massen-Wirkung im optischen Spektralgebiet und die Möglichkeit absolut negativer Absorption für einige Fälle von Molekülspektren (Licht-Lawine)”, Helv. Phys. Acta 33, 933 (1960)
	I. S. Lakoba and S. I. Yakovlenko, „Active media of exciplex lasers (review)”, Sov. J. Quantum Electron. 10 (4), 389 (1980), doi:10.1070/QE1980v010n04ABEH0101
	J. J. Ewing, „Excimer laser technology development”, JSTQE 6 (6), 1061 (2000), doi:10.1109/2944.902155
	Ch. K. Rhodes (Editor), Excimer Lasers, 2nd edition, Springer, Berlin (1998)
	D. Basting i G. Marowski (Editors), Excimer Laser Technology, Springer, Berlin (2004)

(Sugeruj dodatkową literaturę!)

Zobacz też: lasery, światło ultrafioletowe, lasery ultrafioletowe, lasery gazowe, lasery molekularne, lampy ekscymerowe
oraz inne artykuły w kategorii lasery

Jeśli podoba Ci się ta strona, podziel się linkiem ze swoimi przyjaciółmi i współpracownikami, np.np. poprzez media społecznościowe: Te przyciski udostępniania są zaimplementowane w sposób przyjazny dla prywatności!

.