Primele lasere cu excimeri au avut o durată de viață limitată din cauza unei serii de probleme, apărute, de exemplu, din cauza naturii corozive a gazelor utilizate și din cauza contaminării gazului cu subproduse chimice și a prafului creat de descărcarea electrică.Alte provocări sunt reprezentate de ablația materialului de pe electrozi și de puterea de vârf ridicată a impulsurilor de curent necesare, care deseori permiteau comutatoarelor cu tiritron să dureze doar câteva săptămâni sau luni.Cu toate acestea, o mulțime de lucrări de inginerie, care implicau, de ex. utilizarea unor materiale rezistente la coroziune, a unor sisteme avansate de recirculare și purificare a gazelor și a unor comutatoare de înaltă tensiune în stare solidă, a atenuat provocările conceptului de laser excimer într-o măsură semnificativă. în prezent, durata de viață a laserelor excimer moderne este limitată de cea a opticii ultraviolete, care trebuie să reziste la fluxuri mari de radiații cu lungime de undă scurtă, la ceva de ordinul a câteva miliarde de impulsuri.

Lungimile de undă scurte din regiunea spectrală ultravioletă fac posibilă o serie de aplicații:

• generarea de modele foarte fine cu metode fotolitografice (microlitografie), de exemplu în producția de cipuri semiconductoare
• prelucrarea materialelor cu laser prin ablație cu laser sau tăiere cu laser (de ex. pe polimeri), exploatând lungimile de absorbție foarte scurte, de ordinul a câtorva micrometri, din multe materiale, astfel încât o fluență moderată a impulsurilor, de câțiva jouli pe centimetru pătrat, este suficientă pentru ablație
• depunere cu laser cu impulsuri
• marcare și microstructurare cu laser a sticlelor și a materialelor plastice
• fabricarea rețelelor de Bragg din fibre
• oftalmologie (chirurgie oculară), în special pentru corecția vederii prin remodelarea corneei cu lasere ArF la 193 nm; metode obișnuite sunt keratomileusis in-situ cu laser (LASIK) și keratectomia fotorefractivă (PRK)
• tratamentul psoriazisului cu lasere XeCl la 308 nm
• pomparea altor lasere, de ex.de exemplu, anumiți laseri cu coloranți
• piloți pentru fuziunea nucleară

Fotolitografia în fabricarea dispozitivelor semiconductoare este o aplicație de importanță majoră. aici, fotorezistenții de pe plăcile semiconductoare prelucrate sunt iradiați cu lumină ultravioletă de mare putere prin intermediul unor fotomase structurate.Lumina ultravioletă de mare putere, așa cum poate fi generată de laserele cu excimeri, este esențială pentru a obține timpi de procesare scurți și, în consecință, un randament ridicat, în timp ce lungimile de undă scurte permit fabricarea unor structuri foarte fine (cu tehnici optimizate chiar și cu mult sub lungimea de undă optică).Cu toate acestea, cele mai recente evoluții în domeniul litografiei necesită lungimi de undă și mai scurte în ultravioletul extrem (EUV), de exemplu la 13,5 nm, care nu mai pot fi produse cu laserele cu excimeri.Anumite surse de plasmă generate cu laser sunt dezvoltate ca succesoare ale laserelor cu excimeri în acest domeniu.Cu toate acestea, este de așteptat ca laserele cu excimer să fie utilizate pentru fabricarea multor cipuri semiconductoare pentru mult timp de acum încolo, deoarece doar cele mai avansate cipuri de calculator necesită structuri încă mai fine decât cele posibile cu astfel de tehnici.

Rețineți că laserele cu excimer ridică o serie de probleme de siguranță, legate de utilizarea de tensiuni înalte, de manipularea gazelor toxice (halogeni) și de riscul de a provoca cancer de piele și leziuni oculare prin iradierea cu lumină ultravioletă.

Există, de asemenea, lămpi excimer care, practic, utilizează același tip de descărcare în gaz cu generare de excimeri ca și laserele excimer, dar nu conțin un rezonator laser și, astfel, exploatează doar emisia spontană.Unele dintre ele funcționează în modul cu undă continuă, mai degrabă decât cu o descărcare pulsată. ele pot fi utilizate ca surse de lumină ultravioletă, dar cu emisie difuză în spațiu în loc de un fascicul de ieșire bine direcționat.

Întrebări și comentarii de la utilizatori

Bibliografie