|
|
-
Сыдык уулу Н., Кутанов А.А.
-
Сыдык уулу Н., Кутанов А.А.
-
Sydyk uulu N., A. Kutanov
-
ПОЛУТОНОВАЯ РЕЛЬЕФНАЯ ЗАПИСЬ НА ПЛЕНКАХ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ЛАЗЕРОМ С 𝜆=405нм
-
𝜆=405нм ЖАРЫМ ӨТКӨРГҮЧТҮҮ ЛАЗЕР МЕНЕН АМОРФТУУ КРЕМНИЙ ПЛЁНКАЛАРЫНА ЖАРЫМ ТОНДУК РЕЛЬЕФТИК ЖАЗУУ
-
HALF-TONE RELIEF RECORDING ON AMORPHOUS SILICON FILMS BY A SEMICONDUCTOR LASER WITH 𝜆=405nm
-
Исследована прямая запись микроструктур сфокусированным излучением полупроводникового лазера с 𝜆=405nm на
тонкие пленки аморфного кремния, нанесенные на стеклянную
подложку методом магнетронного распыления. Получены однородные пленки аморфного кремния методом магнетронного
напыления в атмосфере аргона, и измерены их спектры оптического поглощения с использованием спектрофотометра в
ультрафиолетовом диапазоне. При прямой лазерной записи
микроструктур на тонких плёнках аморфного кремния в слое
аморфного кремния под действием сфокусированного лазерного луча происходит локальная кристаллизация, которая приводит к значительному уменьшению коэффициента поглощения
и формированию рельефа на поверхности слоя. Увеличение
плотности ионного тока, за счет локализации плазмы вблизи
распыляемой поверхности мишени с помощью сильного поперечного магнитного поля, позволило обеспечить процесс равномерного распыления с высокой скоростью. На основе этого
процесса получены однородные пленки аморфного кремния равномерные по толщине. Результаты измерения спектров поглощения пленок аморфного кремния показали возможности записи на слоях α-Si лазером на длине волны 405 нм. Экспериментальные результаты по прямой лазерной записи на пленках
аморфного кремния показали преимущество использования полупроводникового лазера с 𝜆=405nm. Экспериментально на лазерном нанолитографе исследованы возможности полутоновой записи на пленках аморфного кремния с высоким разрешением, с использованием полупроводникового лазера 𝜆=405нм.
Получены результаты полутоновой прямой лазерной записи
микроструктур на пленках аморфного кремния с шириной линий ~1-2мкм. Зафиксировано образование рельефа ~200-250нм
на облученных участках пленок а-Si под воздействием сфокусированного лазерного излучения при переходе аморфного
кремния в кристаллическую структуру за счет нагрева регистрирующего слоя. Прямая полутоновая запись с высоким разрешением на пленках аморфного кремния полупроводниковым лазером представляет интерес для изготовления фотошаблонов,
микроструктур и дифракционных оптических элементов.
-
λ=405нм жарым өткөргүчтүү лазердин фокустук нурлануусу аркылуу микроструктураларды магнетрондук чачыратуу жолу менен айнек субстратына чөккөн аморфтук кремнийдин жука пленкаларына түз жазуу изилденген. Аморфтук
кремнийдин бир тектүү пленкасы аргон атмосферасында магнетронду чачыратуу жолу менен алынган жана алардын оптикалык абсорбация спектрлери ультрафиолет диапазонундагы спектрофотометрдин жардамы менен өлчөнгөн. Фокусталган лазер нурунун таасири астында аморфтук кремний
катмарындагы аморфтук кремнийдин жука пленкаларына
микротүзүмдөрдү түз лазердик жазууда локалдык кристаллдашуу пайда болот, бул жутуу коэффициентинин олуттуу төмөндөшүнө жана катмардын бетинде рельефтин пайда болушуна алып келет. Күчтүү туурасынан өтүүчү магнит талаасынын жардамы менен чачыратылган максаттуу беттин
жанында плазманын локализациясынын эсебинен иондук токтун тыгыздыгынын жогорулашы жогорку ылдамдыкта бирдей чачыратуу процессин камсыз кылууга мүмкүндүк берди.
Бул процесстин негизинде аморфтук кремнийдин калыңдыгы
бирдей болгон бир тектүү пленкалар алынат. Аморфтуу кремний пленкаларынын жутуу спектрлерин өлчөөнүн жыйынтыктары 405 нм толкун узундугунда лазер менен α-Si катмарларына жазуу мүмкүнчүлүгүн көрсөттү. Аморфтук кремний пленкаларына түз лазердик жазуу боюнча эксперименталдык натыйжалар 𝜆=405нм менен жарым өткөргүч лазерди колдонуунун артыкчылыгын көрсөттү. Жарым өткөргүч 𝜆=405нм лазерди колдонуу менен жогорку резолюциядагы аморфтук кремний пленкаларына жарым тондук жазуунун мүмкүнчүлүктөрү
лазердик нанолитографта эксперименталдык түрдө изилденген. Сызыктын туурасы ~1-2 мкм болгон аморфтук кремний
пленкаларындагы микроструктураларды жарым тондук түз
лазердик жазуунун натыйжалары алынды. Каттоочу катмардын ысытылышынын натыйжасында аморфтук кремнийдин
кристаллдык түзүмүнө өтүшү учурунда фокусталган лазердик
нурлануунун таасири астында a-Si пленкаларынын нурланган
аймактарында ~200-250 нм рельефтин пайда болушу катталды Жарым өткөргүч лазер менен аморфтук кремний пленкаларына жогорку резолюциядагы түз жарым тондук жазуу фотомаскаларды, микротүзүмдөрдү жана дифракциялык оптикалык элементтерди жасоо үчүн кызыгууну жаратат.
-
Investigation of direct recording of microstructures by focused radiation of a semiconductor laser with 𝜆=405nm on thin films
of amorphous silicon deposited on a glass substrate by magnetron
sputtering. Experimentally investigate the possibilities of halftone
recording on amorphous silicon films with high resolution on a laser
nanolithography using a semiconductor laser with a wavelength of
405 nm. Amorphous silicon films were obtained by magnetron sputtering in an argon atmosphere, and their optical absorption spectra
were measured using a spectrophotometer in the ultraviolet range.
During direct laser recording of microstructures on thin films of
amorphous silicon in an amorphous silicon layer under the interaction of a focused laser beam, local crystallization occurs, which
leads to a significant decrease in the absorption coefficient and the
formation of a relief on the layer surface. An increase in the ion
current density, due to the localization of the plasma near the sputtered target surface under the action of a strong transverse magnetic
field, made it possible to ensure the process of uniform sputtering at
a high speed. On the basis of this process, homogeneous films of
amorphous silicon are obtained, uniform in thickness. Based on the
results of measurements of the absorption spectra, the possibility of
recording on a-Si layers by a laser with a wavelength of 405 nm was
determined. Experimental results on direct laser recording on
amorphous silicon films showed the advantage of using a semiconductor laser with 𝜆=405nm. The results of halftone direct laser writing of microstructures on amorphous silicon films with a line width
of ~1-2 µm are obtained. The formation of a relief of ~200-250 nm
in the irradiated regions of a-Si films under the action of focused
laser radiation during the transition of amorphous silicon into a
crystalline structure due to heating of the recording layer was recorded. High-resolution direct halftone recording on amorphous silicon films by a semiconductor laser is of interest for the fabrication
of photomasks, microstructures, and diffractive optical elements.
-
аморфный кремний, прямая лазерная запись, полупроводниковый лазер, оптика, дифракционные оптические элементы.
-
аморфтук кремний, түздөн-түз лазер жазуу, жарым өткөргүч лазер, оптика, дифракциялык оптикалык элементтер.
-
amorphous silicon, direct laser recording, semiconductor laser, optics, diffraction optical elements.
-
Сыдык уулу Нурбек, Национальная академия
наук Кыргызской Республики, г.Бишкек,
Кыргызская Республика, научный сотрудник.
Кутанов Аскар Асанбекович, Национальная
академия наук Кыргызской Республики,
г.Бишкек, Кыргызская Республика, доктор
технических наук.
-
Сыдык уулу Нурбек, Кыргыз Республикасынын
Улуттук илимдер академиясы, Бишкек шаары,
Кыргыз Республикасы, илимий кызматкер.
Кутанов Аскар Асанбекович, Кыргыз
Республикасынын Улуттук илимдер академиясы,
Бишкек шаары, Кыргыз Республикасы, техника
илимдеринин доктору.
-
Sydyk uulu Nurbek, National Academy
of Sciences of the Kyrgyz Republik, Bishkek,
Kyrgyz Republic, researcher.
Askar Kutanov, National Academy of Sciences
of the Kyrgyz Republik, Bishkek, Kyrgyz
Republic, doctor of technical sciences.
Сыдык уулу Н., Кутанов А.А. ПОЛУТОНОВАЯ РЕЛЬЕФНАЯ ЗАПИСЬ НА ПЛЕНКАХ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ЛАЗЕРОМ С 𝜆=405нм. Известия ВУЗов Кыргызстана. 2023. №. 2. C. 8-14
|
