Лазерный мир

Отжиг кремния внес большой вклад в возрождение эксимерных лазеров. Теперь исследователи рассматривают, какие другие материалы могут быть пригодны для этого метода. (Источник: Coherent)

В последние несколько лет быстрый рост производства дисплеев для мобильных устройств привел к значительному ренессансу для эксимерных лазеров. Работая в ультрафиолетовом диапазоне, они позволяют точно модифицировать кремний, а также абляцию ультратонких полимерных слоев с использованием процесса лазерного подъема (lift-off process). Однако потенциальные применения этой лазерной технологии далеко не исчерпаны.

В совместном проекте, охватывающем несколько лет, Coherent и Fraunhofer ILT планируют разработать новые процедуры с эксимерным лазером. С этой целью Coherent предоставил исследовательской группе ILT систему линейного луча.
Лазерная линия системы имеет длину 155 мм, ширину 0,3 мм, а стабилизированный УФ-выход — более 150 Вт при длине волны 248 нм. При необходимости также можно подключить маскированную систему преобразования изображения. Каждый лазерный импульс может достигать энергии более 1 Дж, позволяя как удаление различных материалов с микрометровым разрешением, так и быструю селективную обработку систем слоёв в микро- и нанометровом диапазоне. «Никакая другая система не может сравниться с этой комбинацией точности и скорости обработки», — говорит Ральф Делмдал, менеджер по маркетингу продуктов для Coherent.

Передача когерентной системы LineBeam 155 на Fraunhofer ILT (слева): Христиан Хёрдеманн, ILT, Торстен Гекинг и Райнер Пятцель, Когерент, Арнольд Гиллнер, ILT и Ральф Дельмдал, Когерент. (Источник: Fh. ILT / A. Steindl)

«Наша цель — квалифицировать новые приложения и новые материалы, которые впоследствии могут быть отмасштабированы для промышленного производства», — объясняет Арнольд Гиллнер, глава отдела абляции и присоединения к Fraunhofer ILT.

Одной из первых областей сфокусированного внимания является обработка композитов из волокон. Например, эксимерный лазер можно использовать для тщательной контролируемой и точной подготовки клейких поверхностей из пластика, усиленнго углеродным волокном (carbon fiber reinforced plastic,CFRP). Другим применением является удаление поверхности высвобождения на больших поверхностях при производстве компонентов CFRP. Это может иметь такой же потенциал в авиации, как и в судостроении. Целенаправленная модификация поверхностей является еще одной целью сотрудничества. Такая модификация предоставляет технические компоненты с дополнительными функциональными возможностями, которые в противном случае могут быть изготовлены только с помощью дорогостоящих покрытий.

Крайне важно, что низкая глубина проникновения ультрафиолетового излучения позволяет функциализировать поверхность одновременно с поддержанием очень низкого тепловвода. Это делает эксимерный лазер из-за его очень короткой длины волны, превосходящим даже новые ультракороткие импульсные лазеры. Потенциальные приложения чрезвычайно разнообразны. Помимо оценки процедур для обрабатывающих стратегий , лазер можно также использовать для исследования новых материалов на обрабатываемость. Одним из возможных применений является эффективное производство и модификация наноразмерных графеновых слоев, в которых короткая длина волны 248 нм — и связанная с ней высокая энергия фотонов — играют решающую роль.

Исследовательские проекты, подобные этим, указывают на то, что Coherent и Fraunhofer ILT надеются на долгосрочную перспективу в своем сотрудничестве. Оба партнера могут использовать систему совместно со своими клиентами для проектов. Это обеспечивает малым и средним компаниям потенциальную технологическую основу для разработки новых продуктов с инновационными функциями. (Источник: Fh. ILT)

Источник: http://www.photonicsviews.com/microstructuring-large-surfaces-with-a-uv-laser/