Особливості лазерного термохімічного запису в інтерференційному полі

Abstract

У роботі досліджено особливості лазерного термохімічного запису на тонких металевих плівках в інтерференційному полі для формування мікро- та субмікронних структур. Проаналізовано сучасні підходи до виготовлення нанорозмірних елементів для мікроелектроніки та дифракційної оптики, а також визначено переваги прямого лазерного запису порівняно з традиційними літографічними технологіями. Розглянуто можливості поєднання лазерної інтерференційної літографії та термохімічного окислення тонких металевих плівок для отримання висококонтрастних оптичних структур. Встановлено, що застосування коротких і надкоротких лазерних імпульсів сприяє локалізації теплового впливу, зменшенню розмірів окислених зон та підвищенню просторової роздільної здатності запису. Експериментально підтверджено можливість формування періодичних структур на тонких плівках титану з роздільною здатністю до 0,65 ліній/мкм без виникнення абляційних процесів. За допомогою оптичної мікроскопії та мікрораманівської спектроскопії встановлено утворення оксидів титану в зоні лазерного впливу. Показано, що збільшення кількості пікосекундних імпульсів сприяє підвищенню контрасту сформованих структур. Розроблено та верифіковано розрахункову модель, яка дозволяє визначати оптимальні режими лазерного термохімічного інтерференційного запису для різних металевих плівок і забезпечувати отримання висококонтрастних субмікронних елементів.