LASER MICROVIA 355 NM PICO እና NANOSECOND PULSES ን በመጠቀም ሲሊሲን መግረዝ እና መቀነስ

ማጠቃለል

  በፎቶቮሌቲክስ እና በኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ለላጣ ፈንገዝ በከፍተኛ ፍጥነት እየጨመረ በመምጣቱ ከጨረር አየር ማራገፍ የላቀ የምርምር ርዕስ ሆኗል. የተለያዩ የላጣራ ዓይነቶች ለላጣ ገለልተኛነት, ለማጣራት, በንጹህ ማራዘም ስራዎች, እንዲሁም ከከፍተኛ የአነስተኛ ህዋስ ምጥጥነ-ሕዋስ ሰንሰለቶች መካከል ከፍተኛ መጠን ያለው የፕላስቲክ ስፋት ይጠቀማሉ. ውጤቱ በቦርዱ ርዝመት እና በጨረቃ ምንጭ የሚሰጠውን ግዙፍ የቮልቴጅ መጠን ይለያያል. በዚህ ጥናት ሁለት ዓይነት ተደጋግመው ታይቷል: YVO4 ሌዘር, በጥራዝ 9-12 ps እና 9 እሰከ 28 ኒክስ ጥራጥሬዎችን በማድረስ የዩኤስ ክላስተር ስፕላዎችን ለመቆፈጥ እና ለመገጣጠም ጥቅም ላይ ይውሉ ነበር. የሾርባው ውፍረት 200 μm ነበር.

  ግሩቭ ጥልቀት እና ጂኦሜትሪ በኦፕቲካል 3-ል የማስፋፊያ ስርዓት (ግሪኮች) ውጤቱ E ንደሚያሳየው የ nanosecond pulsed laser beam ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ የማስወገጃው መጠን በሀይል ፍጆታ E ና በቃለ-ምህረት ተፅዕኖ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ አሳድሯል. በፒክሲኮንድ ሌዘር ጨረር አማካኝነት የጨጓራ ​​ቁሳቁሶች በመጠኑ ከ 100 እስከ 500 ኪሎ ሜትር ውስጥ ቢቀያየሩም የጅምላ ስፋቱ እና ጥልቀት የተለያዩ ናቸው.

  የተቆራረጡ ቀዳዳዎችን ለመለየት ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕን መፈተሽ እና ማስተላለፍ ጥቅም ላይ ውሏል. ማይክሮፕሮግራችን በተመረጡ አካባቢዎች ኤሌክትሮኒካዊ መስመሮች ቅኝቶች ተመርምረዋል. በእንጥሎቹ መሠረት የናኖኮክ አዝእርት ቧንቧን ብቻ ሳይሆን በጣሪያ ግድግዳዎች ላይም ሜካኒካዊ ጉዳት ያመጣል. የፔኪሴኮን አሠራር ግን በከፊል በከፊል በአነስተኛ ፎቅ አያያዦች የተሸፈነ ቀጭን የ HAZ ን ሽፋን ያስከትላል.

መግቢያ

  ለስላሳ የኬልቫልታይክ አፕሊኬሽኖች እና ማይክሮኤሌክትሮኒክስ የመሳሰሉ ማተሚያዎችን በጨረቃ ውስጥ ማይክሮኮ ቻኒን ያትታል. የጨረር ማስተንፈሻ ማሞቂያ, ሙቀትን, የተቃጠለ እና ionነርን ጨምሮ በርካታ ጥቃቅን ሂደቶችን ያካትታል ምክንያቱም እምብሙሉ ከዋና, በፈሳሽ, በሆድ እና በፕላዝማ ደረጃዎች ላይ ወይም በ ቁስቁሱ አካባቢ ላይ ይሳተፋል. የስራ ሂደቶቹ የሚወሰኑት በጨረር ልከን መጠን, በቆይታ እና በኬርሽር ርዝመት በሚወስደው ሞገድ ርዝመት ነው. ለሞይካጅነሚንግ በገበያ ላይ ሊቆርጡ የሚችሉ ላሜራዎች በሴት, በፒኮ እና በንኖሳይክ የጊዜ ሰንጠረዥ ውስጥ የፓምፕ ረጅም ጊዜን ያካትታል. የተለመደው የሞገድ ርዝመት ከ uv ወደ ቅርብ ወደ ውስጥ ይለያል.

  Femtosecond pulses በተለያየ መንገድ ለቁስ ማራቢያነት አመቺ ናቸው. በንኡስ-ኤስፕ ከፍተኛ የአልትራክሽን እሰከቶች ውስጥ, የልብሱ የጊዜ ቆጠራ በጣም አስፈላጊ በሆኑ ጥቃቅን ተፅዕኖዎች ሊከናወን ይችላል. በተለይም በአተነፋፈቃ ገብነት ጥልቀት ላይ በሚታወቀው ዝቅተኛ ፍሳሽ አሠራር ውስጥ, የሙቀት-ነክ ተጽኖዎች የማይታወቁ እና በዜሮ ቅዝቃዜ ዞኖች ላይ ወደ ዜሮ ሲቃረብ ይሞታሉ. [2,3,4] በጣም አፋጣኝ ሂደትን የማቀላጠጥ ሌላ ጠቀሜታ ማናቸውንም ቁሱ ከማሳየቱ በፊት የ fs ጥራጣዎች ማቋረጣቸው ነው. ስለዚህ የልብወቹ ሙሉ ኃይል ጉልበት በሚሠራበት ወቅት ምንም ዓይነት የላፕላስ-ፕላዜማ መስተጋብር ሳይኖር ወደ ናሙና ኢላማው ይቀየራል. [1.5] በሙቀቱ ውስጥ ያለው ሙቀት መጠን አነስተኛ ስለሆነ እና ምንም የፕላዝማ ሽፋን አለመታየቱ, የቃጫ ቁራኛ መጠነቂያው ዝቅተኛው ዝቅተኛ ዝቅተኛ ቦታ ላይ ነው. ዝቅተኛ ህይወት ሀይልን በመጠቀም በጣም አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ ይዘቱ ሊወገድ ይችላል. የፍራፍሬ ኃይል ወይንም ፍሰቱ እየጨመረ ሲመጣ የሂትለር ማጋገዝ ሂደቶች በሂውተ-ኮንቱዝ ጥራዞች ጭምርም ጭምር እየጨመሩ ይሄዳሉ. የመስክ ውሀው ሙሉ ኃይል አሁንም ወደ ቁሳቁስ ይላካሉ, ነገር ግን የአልት ጥልቀት የሚወሰነው ከኦቲቭ ጥቃቅን ጥልቀት ይልቅ በተፈጥሮው የሙቀት ቅኝት ጥልቀት ነው. የአብላስል ጥራት እየቀነሰ ቢመጣም የተቀነጨው ጥልቀት በአንድ ህዋስ ፍጥነት ይጨምራል [2].

በመሳሪያዎች ላይ ላዩ ላፕቶዎች ስርዓቶች አስተማማኝ, ጠንካራ እና ተመጣጣኝ መሆን አለባቸው. የጊዜ ገደብን ሲጨምር የቴክኒካዊ ጥረት የሚጨምር ስለሆነ, አስፈላጊ ሆኖ ሲገኝ ብቻ አጥጋቢ ውጤት (6) ነው. የኒንኮንኮን ሌንሶች አብዛኛዎቹን መስፈርቶች ያሟላሉ. ቴክኖሎጂው በደንብ የተደራጀ እና የተረጋገጠ ሲሆን በዲዛይንና ወጪ ቆጣቢ ነው. ሆኖም, በአንዳንድ ሁኔታዎች, የልብ ምትው ለአጭር ጊዜ አይበቃም እና የእነዚህ ላሜራዎችን የማቀነባበር ጥራት መስፈርቱን አያሟላም. የ Picoscond ሌዘር ምንጮች በሁለቱ ከላይ በተጠቀሱት አማራጮች መካከል እንደ ስምምነት መፈፀም ተችሏል.

  በፔትስክላስቲክ ጥራጥሬዎች የተስተካከሉ ቁሳቁሶች ጥቂት የፔሲ-ኢንዴን ከሚባሉት የከፍተኛ ፍንዳታ ፈጥኖ ጥቃቅን ሂደቶች ጋር ተመሳሳይነት አላቸው. የአስገማቱ መጠን ከ fs ጥራጥሬን ይበልጥ ከፍ ያለ ነው, በአብዛኛው በከባቢ አየር ውስጥ በሚከሰት ኪሳራ እና በፕላዝማ ሺዲንግ ምክንያት ነው. በ 1 ፒ ፒግዶች ላይ የፕላዝማ ውጤቶች ተፅእኖ የሌላቸው ሲሆን በወርቅ በማጥብ በ 20 ኪ.ግ (20 psi) ዋጋ ሲጨመር እና ተመሳሳይ ግኝቶች ለሲሊከን [1] ተገኝተዋል. በአጠቃላይ ጥራቱ ስፋት ከ 10 ps ያነሰ ሆኖ ሲገኝ በጥራት, በሙቅ ወጤቶች እና በቅንጅቶች ላይ ከፍተኛ ለውጥ የለም. በአንዳንድ ሁኔታዎች የስነ-ጥረቶች ጥራት ከ fs ላሜራ የበለጠ ሊደርስ ይችላል. fs-laser ቅብጥብል ግፊት መጨመር በሲሊከን ውስጥ ያለውን ቁሳቁስ እና የቅርንጫፍ ጉድለት ሜካኒካዊ ጉዳት ሊያስከትል ይችላል [8].

  የኖዜኮንድ ሌዘር ማቀነባበር ውስብስብ የሆነ አካላዊ ሂደቶችን ያካትታል. ከሂትዎሴክን ሂደቱ በተቃራኒው ረዥም ግማሽ ከፋብል, ፈሳሽ, የሆድ እና የፕላዝማ ግዛቶች ጋር ይሠራል. በጨረር ላይ ተመስርቶ በደም ማለቁ ሂደት ውስጥ ከፍተኛ ልዩነት ይታያል. ለአንድ የልብ ኃይል, ከፍተኛው የሙቀት ጥልቀት ረዘም ላለ ጊዜ በጥራጥሬዎች ይጨምራል, ማለትም ያነሰ ራዲድ (አልዒላማ) [7]. በተመሳሳይ ጊዜ በብርሃን ጨረር ላይ የተመሰረተ የመሸጋገሪያ ግፊት ከግንጣቢያው አካባቢ ያልተሟላ ሙቀትን ያመጣል. ከእነዚህ ተጽእኖዎች በተጨማሪ የኣል ማጥፊያ መጠኑ የ fs እና ps ሕዋሳትን በመጠቀም ከሚታየው ከፍ ያለ መጠን ከፍተኛ ነው. ለዚህም በዋነኝነት በፕላዝማ ሽፋን እና በከፍተኛ ሙቀትን መንሳፈፊነት ምክንያት ነው. [6] ጥናቶች (fs እና ns ጥራጥሬዎች) በመቃኘት ላይ ያሉ ጥናቶች ከአንዴ ጥራጥሬዎች ጋር ሲነፃፀር (ሲሊንኮን, 266 ናም ራዲየር, 11 ጄ / ሴሜ 2) እንኳን ሁለት ጊዜ በፍጥነት የማምለጥ ፍጥነቶች ያሳያሉ. ይሁን እንጂ ከፍተኛ የአመጋገብ ደረጃዎች ሲሆኑ የኣደንዛዥ እፅ ማራዘሚያዎች በጣም ከፍተኛ እና ከፍተኛ ነውየ fs እና ps pulses [7].

  በሃይል ማመንጨት በሚፈፀሙበት ጊዜ የኃይል ማስተላለፊያ መጠን በጨረር ኃይል ድግግሞሽ መጠን በ 0.3 GW / cm2 ብዥነት ላይ መጨመር ሲሆን ይህም ከዋና ዋናዎቹ ነገሮች (ብረት እና ብርጭቆ, 248 nm KrF laser) ይባላል. እዚህ ነጥብ ላይ, ፕላዝማ ሽፋን የሚጀምረው የኋላ ክፍሉን (pulse sensitivity) ይቀበላል እና የልብሱ ህዋስ (ቮልቴጅ) ይባከማል. ፕላዝማ የፀጉር ማስተካከያ ቅነሳን የሚያንፀባርቅና የሚሽከረከር ነው. የሙከራ ደረጃዎች እንደሚያመለክቱት ከ 10 እስከ 20 GW / cm2 የሚደርስ ብርሃን እስኪያልቅ ድረስ የአሰራር ፍጥነት ቀጥታ መስፋፋቱን ቀጥሏል. [13,14,15,16]. እዚህ ላይ የመጥፋት መጠን በከፍተኛ ፍጥነት ይጨምራል. ይህ ባህሪ እንደ ተቀጣጣይ ፈሳሽነት እንደሚገለፅ ሊገለጽ ይችላል, ይህም በጣም ጥቃቅን መዘግየት ከተከሰተ በኋላ ትላልቅ ቅንጣቶችን ለመልቀቅ ኃላፊነት አለበት. [14,15,16] በአጠቃላይ በኒኖክኮን ማከሚያ ወቅት የጅራጮችን በኒኮሲኮም ማባከን በ ኤሌክትሮኖሚ ልቀቶች ላይ በፔሲኮከንድ የጊዜ ገደብ ውስጥ ሊለቀቀው ይችላል, የአቶሚክ / ionክ እብጠት በ nanosecond timescale እና በቢሊየስ / ግዙፍ ቅንጣት / ግፊት በከፍተኛ ሰአቶች / ማይክሰስ ሰከንድ [16]

የአጭር ናኖሲኮም ምጥቶች ወይም ፒክሳይኮንድ ጥራዝ ሲተገበሩ, የብርሃን ጨረር በአብዛኛው ከፍተኛውን የፕላዝማ አሠራር ለመጀመር እና ፕላዝማውን ለመሳብ ያስችላል. የፕላዝማው ተፅእኖ በእምቢያው ጊዜ, በኃይል መጠን እና በሞገድ ርዝመት ይባላል. በፕላዝማ ክምችት የተከማቹ ሃይል ሁሉ ግን ከሂደቱ ጠፍተዋል, ነገር ግን ፕላዝማው የዒላማውን ሊፈጥር ይችላል [16]. አንድ ሊሊር ብረት (laser beam) ጥቅም ላይ ከዋለ, ከፍተኛ መጠን ያለው ጠርሙሶች ከፍተኛ ኪሳራ ስለሚያስከትሉ የጨረሩ ስርጭት በአብዛኛው በፕላዝማ ማጠራቀሚያ በኩል ተጨማሪ ኃይል ወደ ማቅለጫው እንዲያደርስ ይደረጋል. በተወሰኑ ሂደቶች ውስጥ ፕላዝማን ለመጠገን መጠቀምም ይቻላል. ላሜራ-ልጓሚክ ፕላዝማ በጥሩ ጉድጓድ ውስጥ በሚፈጠርበት ጊዜ ሞቃት ሳምባሲ በሰንሰለት ውስጥ በፍጥነት ያድጋል. ከዚያም ወደ ከፍተኛ መጠን ያለው የኃይል ንጣፍ በማጓጓዥያ እና በጨረር ወደ የፀጉር ማያዣ ግድግዳዎች በማጓጓዝ, ለድሬው ራዲያል እንዲደርስ አስተዋፅኦ ያደርጋል. ይህ ተጽእኖ በተለያየ ጥልቀት ላይ ማቆምን ያጠናክራል. [17]

  በዚህ ጥናት ውስጥ የሲሊኮንኮሽን ማቃለልና ማጥፋት ተመርቷል. ዓላማው 355 ናም የፀሐይ ጨረር በመጠቀም የሲኮ እና ናኖሲኮን ክሊኒክን ማወዳደር ነበር. ቀደም ሲል በተጠቀሱት መረጃዎች መሠረት ፒኮ እና ናኖሲኮንድ ሌዘር ምንጮች በአብዛኛው በሲሊኮን ፕሮቶኮል እና በዩኤን ሞገድ ርዝመት የተመረጡት ምርጫዎች ጥቅም ላይ እንዲውሉ ይደረጋሉ, የንፋይ ጉድጓዱ ውስጥ ጥልቀት ያለው ጥልቀት መቀነስ ይቀንሳል, በፕላዝማ ውቅረታቸው ምክንያት የሚደርስ ኪሣራ ይቋረጣል, ረዘም ያለ የ Rayleigh ርዝመት ከአንድ አነስተኛ ተያያዥነት መጠን ጋር. ውጤቶች በአይዛዊ ልኬቶች, SEM እና TEM ምርመራዎች ላይ ተመስርተው ተገምግመዋል.

  የሙከራ ቅንብር

  በ nanosecond pulses የተደረጉ ሙከራዎች በ 355 ናሜል ሞገድ ርዝመት በ Q-switched Spectra-Physics HIPPO laser አማካኝነት ይካሄዱ ነበር. ይህ ሞገድ በዲንዛይ ማራዘሚያ እና በ 100 ሚሊሜትር ማይክሮሜትር ኦፕቲክስ አማካኝነት ስስላብብ Hurryscan 10 galvanometric scanner. ከተዋቀረው ጋር ተቀራራቢው የትኩረት ነጥብ ዲያሜትር 10 μm ነበር. የብርሃን ግዙፍ ስፋት ከ 50.2 ሰንጠረዥ በ 50 kHz, 18.6 ns በ 100 kHz እና 28.4 ns በ 200 kHz ላይ ይለያያል.

  ለላይሴራ ፈጣን ሌዘር ጥቅም ላይ የዋለ የፔይኮንሲንግ ሂደት ሙከራዎች ጥቅም ላይ ውለዋል. የውኃው የውኃው ርዝመት በ 355 ናሜል ነበር. የኦፕቲካል ማወቂያን በ 100 ሚሊሜትር ማዕከላዊ የማተኮሪያ ሌንስ አማካኝነት የዲበን ማራዘሚያ እና የ Scanlab Scangine 10 ስካነር ተገኝቷል. ለትብብር አቀማመጥ የተሰለፋው የትኩስ ነጥብ ዲያሜትር 10 μ ሜትር ነበር. የኬዝ ወራጅ ስፋት ከ 9 እስከ 12 ፒ. በሁሉም ሙከራዎች ውስጥ 460 ሜጋ ዋት ኃይል ጥቅም ላይ ውሏል.

  ለሙከራዎቹ ጥቅም ላይ የዋሉ ቁሳቁሶች የ 200 μm ጥምዝ ብረት የተሞላው ነጠላ ክሪስታል ሲሊንከን ስብርፍል. ከተለቀቁ በኋላ ናሙናዎች በአስኬቲክ ውስጥ በአስከሬን ማጽዳት ተከልክለዋል. የአይን ንክኪነት ከመጀመሩ በፊት ወፍራም ቅንጣቶችና አቧራዎች ከውጭ ውስጥ ይገለበጡ ነበር.

  የአስገማቱ መጠን በ ns እና በፔስ ወራሪዎች የመወሰን ሙከራዎች የተካሄዱት በሲሊኮን ሸራዎች ላይ በተቃራኒ ቮካካዎች እና በድግግሞሽ መጠን ላይ በሚሰነዘሩ ጥይቶች ነው. የግራፍ መገለጫዎች በ Wyko NT3300 ኦፕቲካል 3-ል የማስተወቂያ ስርዓት በመጠቀም ይለካሉ.

ቀዳዳዎች ከቅፉ ውስጥ ቁሳቁሶችን በተሻለ ሁኔታ ለማስወገድ አንድ የተወሰነ የ beam ዱካዎሜትር ተጠቅመው በሳፋው ውስጥ ይረባሉ. መርዘም በ 30 μm ክበብ ውስጥ ለ 54,000 ዲግሪ, በ 150 ዙር እኩል እንዲጓዝ ፕሮግራም ተደርጓል. በእንቅስቃሴው ጊዜ አንዷ እምብርት በ 1500 ሰከንድ እና 12 μ ሜትር በክብ የተሸፈነ አቅጣጫ ላይ ተንቀሳቅሶ ነበር. የማስረጫ ጊዜው 0.78 ሰ. የውሃ ቆጣሪው / የውትድርናው / የተቆረጠበት / የተቆረጠበት / የተቆረጠበት / የተቆረጠበት ጊዜ ለትግበራው ጊዜ ነበር የእንጨራረጭቁ ፍተሻው (ስካነር) መስታወት በመጠቀም የተፈጠረ ስለሆነ, ምሰሶው በትክክል የተገጠመውን ዱካ እንደሚከተል አይታወቅም. የ <ሞገድ> እንቅስቃሴ በምስል 1 ውስጥ ይቀርባል. ሁሉም ሙከራዎች በአየር ውስጥ ተከናውነዋል.

ምስል 1. በመቃፍንት ጊዜ በእብ ጥገና እንቅስቃሴ. ቢጫ ባለበት ቦታ የቦታውን መጠን ያሳያል, የተቀጠረ ቦታ በግራጫው ይታያል.

  የቀበሮዎች ሥነ-ስርዓት በ 25 ኪ.ግ በመንቀሳቀስ በ Hitachi S-2400 Scanning Electron ማይክሮስኮፕ (ሲኢኤም) ተመዝግቧል. በቀዳዳው ጫፍ ላይ የተገነባው ማይክሮ-መዋቅር ጥናት በ 200 ኪ.ቮ ውስጥ በጂኤም ኤም ኤሌክትሮሜትር ኤሌክትሮናል ማይክሮስኮፕ (ቲኤምኤች) ጥናት ተጠናቋል. ኤምኤኤም (Electron X-Ray Dispersive Spectrometry (EDS)) አለው. ለኤንኤም ማዘጋጀት ናሙናዎች በኒን-ቢም ማሽሬ እንዳይፈፀሙ የዩቡን ግድግዳዎች ለመጠበቅ በ M-Bond 610 epoxy የተሞሉ ናቸው. [8] ከዚያም ዲስካቾቹ ለሁለት ሰዓት በ 120 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ተፈወሱ. የዲዛይኑ ሁለቱም ጎኖች ከ 600 ግራድ እስከ 2400 ግራይት አሸዋ ወረቀት ላይ ተመስርተዋል. ዲስካዎቹ የመጨረሻው ውፍረት 40-70 μ ሜትር ነበር. የተቆራረጡ ዲስኮች በጣም የተበታተኑ ስለሆነ ድጋፍ ለማግኘት ሲሉ ለመዳብ ቅጠሎች ተገጩ. በመጨረሻም የኩላላው ቦታ ሙሉ በሙሉ እንዳይጠፋ እስከ 5 ኪሎ ግራም በ 6 ° ማጠፍ በ ion-beam ማሽነሪ ማሽን (ጋታ 691 ፕሪሚን አኖ ፖምዚንግ ሲስተም-ፒፒአይስ) ተለጥፈዋል.

ውጤቶች እና ውይይት

  በሲሊኮንኮክ ላይ

  ግሪኮችን በ 20, 30, 45, 65, 100, 150, 225, 350 እና 500 mm / s በሚያልፉ የሲሊኮን አካባቢዎች ላይ የተንጠለጠሉ ናቸው.

  ለ ና ናሲኮን ሌዘር የመደጋገም ድምር በ 20 እና በ 200 kHz እና ከ 100 እስከ 500 ኪ / ሰ ፐሴሲኮንድ ሌዘር የተለያየ ነበር. የ nanoseconds ሌዘር 460 ሜ.ፒ. ከ 200 kHz ተደጋግሞ ማድረስ አልቻለም, እና ከፒክሲኮንድ ሌዘር የሚገኘው ኃይል ከ 100 kHz በታች ተወስኖ ነበር.

  የአሰገበው ሂደት በቃኘው ፍጥነት እና ድግግሞሽ በሁለት መንገዶች የተገደበ ነው. በመጀመሪያ ከግንዱ ወደ መደራረፊያ መደራረቢያው (ፓራላይዝ) በተሰነጣጠለ የዝግ ማስወገጃ ክፍል ውስጥ ከመጠን በላይ ማምለጫ (ያልተለቀቀ) ነበር. የፍተሻ ፍጥነት ገደብ በከፍተኛ ልምምድ ወደ የልብ / ርቀት ርቀት ይወሰናል, ይህም በጥራጥሬዎች ላይ ከሚታወቀው የጫካ መስመር ይልቅ የተለያዩ ንጣፎችን ይሠራል.

  ለ nanosecond ማስተካከያ በ 20 እስከ 200 ኪሎ ኸርዝ ባለው አጠቃላይ መለኪያ ከ 20 ወደ 200 ኪሎ ቮልት ባላቸው ግዙፍ ቧንቧዎች የተሸፈኑ ቧንቧዎች የተሻሉ ቋሚ ንጣፎች ተገኝተዋል. ሂደቱ የፍራፍሬ ኃይል ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ ይበልጥ ተደራራቢ ሁኔታዎችን ታግዶታል, ማለትም, ተደጋጋሚው ከፍተኛ ነበር. የፔኪሴኮን ማስተካከያ ሊደረስበት የሚችል የርቀት መስፈርት ሰፊ ነበር. በ 100 እና በ 200 ኪ.ግ. በተደጋጋሚ ጊዜ የሚፈጠረው ህዋስ በኦክሳይድ መሰባሰብ ከመጀመሩ በፊት እስከ 97% ድረስ ሊሆን ይችላል.

በሁለቱም ላስተሮች ግቤቶች ገደብ ምክንያት የራስ ራስን ማወዳደር ከ 100 እስከ 200 ኪሎ ቮልት በተደጋጋሚ ክልል ውስጥ ሊፈፀም ይችላል. በእነዚህ ፍንዳታዎች የተጠለፉ ግሮች ስለ ጥልቀቱ ጥልቀት እና የዝግጅት ፍጥነት መረጃን በበለጠ ዝርዝር ይለካሉ. ከእነዚህ በተጨማሪ የና ናሲኮን ሙከራዎች በ 50 ኪሎ ኤች ተደጋጋሚ ድግግሞሽ የተካሄዱ ሲሆን የፒሲውስኮን ሙከራዎች እስከ 500 ኪሎ ኸር ተደጋጋሚነት ደረጃዎች ተዘግበዋል. የፍጥነት ፍጥነት ወደ 225 ሚሜ / ሰ.

  የጣራው ቅርጽ የተገነባው እና ጥልቀት ያላቸው ጥልቀትና መስቀለኛ ክፍልን ለመግለፅ የተጎዳው መስመር በተለመደው መስመር ላይ ይለካ ነበር. በዚህ ውስጥ ያለው የንጥል ግርዶሽን የሚዛመደው ከዋናው መስመሩ በታች የቀረበውን መጠን ነው. የተወገደው ቃል የሚያመለክተው ሙሉውን የሲሊኮን መጠን ከምንጩ ላይ ተወግዶ ነው. ለምሳሌ, ከጎርፍ አካባቢ የመቀነስ ቦታ. የክፍሎቹ መጠኖች እዚህ በ μ m 3 ክፍሎች ውስጥ ይቀርባል, ከተሰቀለው ክፍል የሚለካው አካባቢ ይህ በ 1 μ ሜትር ርዝመት ያለው የኬንትሮስ ኬንትሮስ ላይ ነው. መግለጫዎቹ የሚመነጩት ከመደብ ላይ መለኪያ (መለኪያ) ወጥተው ከትክክለኛው የድምፅ መጠን መለኪያ አይደለም, ውጤቶቹ ትክክለኛ አይደሉም. ይሁን እንጂ የሾፒራዎቹ አማካይ መተላለፊያ ጥሩ ግምት ነው.

  ውጤቶቹ የሚያሳዩት የኣንሶኮንሰን ጥቃቅን የአመጋገብ መጠን በቫይረሶቹ ወይም በፕሬስ ኢነርጂው ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳደረ ሲሆን የፒክሳይኮንድ ዲግሪ ማወዝወዝ በተረጋገጠው የግንኙነት ወሰን ውስጥ ካለው ድግግሞሽ ነጻ ነው. በናኖኮክ ጥራጥሬዎች አማካኝነት የሾል ጫፍ (ግሩቭ) መጠን ከሐምሌ ኃይል ጋር ሲጨምር በጣም ከፍ ያለ ነው. የ 50 ኪ.ሜ ተደጋጋሚ ሪከርዶች, ከ 9.2 μJ የሃይል ፍጆታ ጋር ሲነፃፀር, 26.3 μm 2 የሆነ የመስቀለኛ ክፍል ንጣፍን ፈጥሯል. በዚህ ፍጡር ላይ የመቀጫው መጠን አነስተኛ ነበር እና ከግዳው ጣሪያው የተገኘው የተወገደው ድምጽ 24.2 μm3 ነው.

ድግግሞሾችን መጨመር ከፍተኛ ግኡዝ ሃይልን ከሚፈጥረው ጠመዝማዛ እና ጥልቀት የጎደለው የጅቦቹ ጂኦሜትሪ ነበር. በተጨማሪም ከጉድጓዱ መጠን ጋር ሲነፃፀር የተመጣጠነ ቅዥት መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል. በ 200 ኪ.ሜ. በድጋሚ ተደጋግሞ መጠኑ (2.3μJ) የሾሉ የድምፅ መጠኑ 5.8 μm3 ሲሆን መልሶ መገናኘቱን ከግምት በማስገባት የተወገደው ቁሳቁስ መጠን 4.0 μ ሜትር ብቻ ነበር. በዚህ ሁኔታ ከጣሪያው ውስጥ ከ 30% በላይ የሚወጣው ቁራጭ ከጣራው ጫፍ ላይ ወደታች ተመልሶ እንጂ አልተሰገደም. የቀበሮው ጥልቀት ከ 0 ወደ 3.5 μm በከፍተኛ ደረጃ ይለዋወጣል. ስለሆነም ለ 200 ኪ.ግ ናሙና ናሙና የተገኘው ከ 3 የአካል ልኬቶች አማካኝ ዋጋ ነው. በ "nanoosecond" ጥራጥሬዎች የተገነቡ የጅቦች ቅርፆች በስእል 2 ውስጥ ይገኛሉ. በ 50 እና በ 200 ኪሎ ኸር ተደጋጋሚ ፍጥነት በመጠቀም በ 225 ሚሜ / ሰ የክትትል ፍጥነት የተንጠለጠሉ ቦታዎች በፎል 3 እና በስእል 4 ውስጥ ቀርበዋል.

ምስል 2: በ nanosecond laser አማካኝነት የንፋስ መስመሮች ተሻግረዋል.

ምስል 3. በ nanosecond ጭማቂዎች የተበከለ ግሮፕ. 225 ሚሜ / ሰ, የድምጽ ፍሰት መጠን 50 kHz.

ምስል 4. በ nanosecond pulses የተበረከተው ግሮፕ.

  225 ሚሜ / ሰ, ስሌት ፍጥነት 200 kHz.

  በእያንዳንዱ ሁኔታ የመስመር ኻያ እኩልነት ሲታይ, የደመወዝ ሂደቱ ቀስ በቀስ ከ 50 ወደ 200 ኪኮ ፐርሰንት ሲጨምር እጅግ በጣም ብዙው የጨረር ኃይል እየቀነሰ በሄደበት ሂደት ውስጥ እየጠፋ ነበር. ይህ ጭማሪበተደጋጋሚ በተደጋጋሚ ጊዜ የልብ ወርድ ርዝመት ከለውጡ እንዲለወጥ ምክንያት ሆኗልከ 10.2 ና ከ 28.4 ና እንዲሁም ከ 9.2 እስከ 2.3 ጂ ኤ ጆሜትሪ ይቀንስሉ. እነዚህ ሁለቱም ምክንያቶች ከ 1,15 እስከ 0.10 ጌል / ሴንቲሜትር በሚለወጠው አመድ ውስጥ የብርሃን ጨረር መጠን ቀንሷል. በዚሁ ጊዜ ሂደቱ ያልተረጋጋና ያልተለመደው የመለኪያ ጥልቀቱ እና ስፋቱ ይበልጥ ግልጽ ሆነ.

  ረዥም ጊዜ ህዋወጫዎች በጨረፍታ በተሰራው የፕላዝማ ሽፋን በብዛት ሊተላለፉ ወይም ሊንጸባረቁ ይችላሉ. ለብዙ ነገሮች የፕላዝማ ቀመሩን ለመወሰን 0.3 ጌል / ሴንቲሜትር ነው. በአማካይ በ 200 ኪሎ ግራም በሀይል መለኪያ 0.10 GW / cm2 እና በ 0.2 ግራም / ሴንቲግሬድ ከፍተኛው የብርሃን ጨረር ላይ ስለነበር የፕላዝማ ሽፋን በከፍተኛ ተደጋግሞ የሚደገፍ ደረጃ ላይ መድረስ የለበትም. ከመስተጋባት ነጥብ በላይ በማንዣበብ ላይ ያሉ እጢዎች, ግን የልብወላታውን ሂደት, በተለይም ከፍተኛ ተደጋጋሚነት ደረጃዎች ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. በሂደቱ ውስጥ የሚፈጠረውን የፕላዝማ ፕላዝማ / ፕላሚስ ውጤትን ለመተግበር ባስከተለው ሙከራ መሠረት ሊገመት አይችልም.

  በከፍተኛ ፍንዶች ላይ ለቁሳዊ ቁሳቁሶች ዝቅተኛ ምክንያት መንስኤው የልብ ምት ከሚጋለጡበት ሁኔታ ጋር ይዛመዳል. ከመጠን በላይ ጥራጥሬዎችን በመተግበር ወደ ጠቋሚው ጣሪያነት መስራት አብዛኛው የፕላስቲክ ኃይል በከፊል እና በንጹህ ደረጃዎች ውስጥ ያሉትን ነገሮች ለመትከል እና ለማጣራት ከመሞከር ይልቅ ወደ ማጠራቀሚያው ኃይል ይለቀቃል. በተመሳሳይ ጊዜ የጨረር ሽፋኑ [9,18] ጋር የሚመጣጠን የመቀዝቀዝ ግፊት ከጉድጓዱ ውስጥ ቅልቅል እንዲቀንስ ይደረጋል.

ድግግሞሽ መጠን ከ 100 ኪ.ግ (4.6 μJ የፍጥነት ኃይል) ጋር ሲነፃፀር ከግማሽ ሴንቲ ግሬድ ጋር ሲነጻጸር ከሁለት እጥፍ ያነሰ ነው. የኒንኮኮን ክምር ህዋስ (ግሩቭ) መጠን ፈጥሯል16.7 μm3 ከ 7.9 μm3 የፒክሳይኮንድ ጥራዞች ጋር ሲነፃፀር. በ 200 ኪ. ኤ ኤች ላይ, በ 6.2 ቮሜድ እና በ nanoosecond groove 5.8 μ m3 መካከል ያለው የፔክ ሰኮንዝ ግሩቭ መጠን በግምት በከፍተኛ መጠን እኩል ነው.

  ይሁን እንጂ በፒክሲኮን ጅብ ጫፍ ላይ አነስተኛ ቅሪት ሲሊኮን ዝቅተኛ ሲሆን በፒሲውኮንሰን ዲግሪዮስ ላይ ያለው ሙሉ ቁስ ቅዝቃዜ 5.8 μ ሜትር 3 እና 4.0μ m3 ናኖሲኮንድ ምጥጥ. የፔሲ-ኢኮንዶች ሙከራዎች የጅራፊክ መስቀሎች በ ውስጥ ይገኛሉእና ስእል 5 የተዘረዘሩትን መጠን እና እና ጠርሙሶች በፕላነስ 6 ውስጥ በመድገም መጠን እና በተገቢው ኃይል አማካኝነት ይቀርባል. ተመሳሳይነት ባለው የፍሎዝ ቆይታ እና የማስወገጃ ዘዴዎች መካከል ስላለው ግንኙነት የተገኘው ውጤት ለአሉሚኒየም ማባከን ሁለት ቅዝቃዜ ሞዴል በመጠቀም [19]. የሳይኮስኮን ሌዘር ማጽዳት ከኒኖስ ሴል ማቃጠል ጋር ሲነፃፀር ሲነፃፀር ሲነፃፀር በጣም የላቀ ነው. የላአስላጭ መዘዝ በተለይ የ nanosecond ንዋሎችን ከወሰደማዕዘኑ, በ nanoosecond pulses ሂደት አማካኝነት በጣም ውጤታማ ነው.

ምስል 5-በፒክሲኮንድ ሌዘር የተጠላለፉ የጅቦች መስቀሎች.

ምስል 6 ለጎንጮዎች እና ለተወገዱ ቁሳቁሶች የመስቀለኛ ክፍል ክፍሎች.

  ድግግሞሽ መጠኑ በፒክሲኮንሰን ጥቃቅን ንጥረ ነገሮች ላይ የሚወጣው ንጥረ-ነገር ማስወገዱ አነስተኛ መጠን ያለው ለውጥ ብቻ ነው እናም እነዚህ ለውጦች በልኬት ስህተቶች ውስጥ ሊሆኑ ይችላሉ. የተወገረው የድምፅ መጠን በሁሉም ሁኔታዎች በ 5.8 እና በ 6.7 μm3 መካከል የነበረው ሲሆን ቅሉ በተቀባባዩ ቁሳቁሶች ከ 10% ያነሰ ነበር. ከ 100 እስከ 500 ኪ.ር. የሬዲዮ ጨረሮች ከሲሊኮንኩ እገዳ እጅግ የላቀውን ያህል, የአል ማኮብኮዝ መጠን ከማዕከላዊ ኃይል ይልቅ ናኖሲኮን ማቀነባበር ሲታወቅ ካለው የኃይል መጠን ጋር የተያያዘ ነው.

  በዝቅተኛ ወይም ከፍተኛ ተደጋግመው በሚሰሩ መደዳዎች መካከል ያለው ዋነኛው ልዩነት የጉድጓዱ ስፋት ሲሆን, ከፍተኛ ተደጋጋሚነት ያላቸው ጥልቀት ያላቸው ጥይቶች ጥልቀት ያላቸው ናቸው. በ 500 ኪ.ሄ. የተሻገረው የጅምላ ማስወገጃ የመስመር ወለል ይታያልርዝመት 15 μ ሜትር የ laser ርቀት ይታያል. በ 300 እና በ 200 ኪሎ ኤች, የዚህ አካባቢ ስፋቱ 16 እና 18 μm ነበር. ወደ 100 ኪሎ ኸር በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ወርድው ወደ 25 μማ ያድጋል, ከትራክቱ ማእከላዊ ቅርጽ እስከ 20 μማ የሚደርስ ርቀት ድረስ. በ 100 እና በ 150 ሚ.ሜ / ሜትር ውስጥ ዝቅተኛ ፍተሻዎች ላይ በሚጥሉት ትራኮች ውስጥም ተመሳሳይ ውጤቶች ተገኝተዋል. የተጨመቀውን የትራፊክ መጨመር ሀይል በማጨመር የመስመር ክፍተት በመጨመሩ በከፊል ተብራርቷል, ማለትም የ Gaussian profile laser beam ክፍሉ, ይህም የጨረር ጨረሩ ከመጥለቂያ ገደብ እጅግ የላቀ ነው. እንደ ስሌቶች መሠረት, ውጤታማ የእንቆሚን ዲያሜትር በጥቂት ማይክሮኖች ውስጥ ብቻ መሆን አለበት. ለተመሳሳይ ምክንያቱ ለዚህ ምክንያቱ ፕላዝ በመገጣጠም እና በተነጣጠለው ሁኔታ ነው. በ 500 እና በ 100 kHz የተደጋገሙ ጥይቶች በስእል 7 እና በስእል 8 ተገልጸዋል.

ስዕል 7. በ 500 ኪሎ ኸር ተደጋግሞ በድግግሞሽ መጠን እና በ 225 ሚሜ /

ምስል 8. በ 100 ኪ.ሜ. ተደጋግሞ እንደገና በመመዝገብ እና በ 225 mm /

  በሲሊኮን ውስጥ ቀዳዳዎች

  ሉሎች በ 200 μm የሲሊከን ስብርፍል የተሠሩ ሲሆን ይህም በስእል 1 ውስጥ ያለውን የፍተሻ መንገዱን በመጠቀም ይመረታል. የጠርሙ ዲያሜትር 20 ሚ.ሜ. በሰከንድ ደግሞ በ 115 ሚ.ሜ / ሴ. መጀመሪያ ላይ ቀዳዳዎች በ 100 ኪሎ ኸር ተደጋጋሚነት ባላቸው ሌስላኖች ተቆፍረዋል, ይህም እስከ 4.6 μጄ የኃይል ፍሰት. ያልተፈነዱ የብረት ቅልቅል እና የማደባለቁ ቁሳቁሶች እነዚህን መለኪያዎች በ nanoseconde laser rading. በተጠቀመበት አማካይ ፍጥነት (ግማሽ ቮልቴጅ) ላይ, የልብ ምቱ (pulse) ወደ ህዋው ላይ በተደጋጋሚ ሲነፃፀር ወደ 90% ገደማ ነበር, እና ከጫካው ሙከራዎች እንደሚታየው, ናኖሲኮር ሌዘር ከ 80% ያነሰ የሚፈለገው ቁሳቁሶችን በደንብ ለመገጣጠም ከሚያስፈልገው በላይ ነው. በ 100 ኪ.ሄ. ውስጥ ቀዳዳው በሲሊኮን ዲክሳይድ ተጨናነቅ እና በመጪው የጨረር ጨረር መበታተን እና በማጥላቱ ሊሳካ አልቻለም. በዚህ ናሙና ውስጥ በሚገኙ ጉድጓዶች በኩል ንጹህ ውሃ ለመፍጠር በተደጋጋሚ ጊዜ ወደ 30 ኪ.ግ ዝቅ ብሏል. ይህም የኃይል ፍጆታ በ 333% እንዲጨምር እና የስርወ-ወሊቱ ስፋት ከ 18.6 እስከ 9 ns ዝቅ እንዲል አድርጓል. በአጠቃላይ, አማካይበቦረሱ አካባቢ ጥንካሬ በ 7 ነጥብ 2 ሜጋ ዋት / ሴንቲሜትር ተጨምሯል. በዚህ ምክንያት ከፍተኛ ጥንካሬ ወደ ጋሼን ፕሮፋይል ጨረር መሃከል ወደ 4.3 ሜጋ ዋት / ሴንቲሜትር አሳድጎታል.

  በ nanoosecond እና picosecond pulses የተሰራውን ቀዳዳዎች በስእል 9 እና በስእል 10 ውስጥ ቀርበዋል. በሁለቱም ሁኔታዎች ውስጥ የማጠቢያ ጊዜ በ 0.78 ድካድ ነበር. ወደ ቀዳዳ መግቢያ ክፍፍል ልዩነት የሚመነጩት በቃኚው አፈፃፀም ውስጥ ባሉት ልዩነቶች ነው.

ስእል 9 / ናኖሴክሰን (pulses) በመጠቀም ጥቅም ላይ የሚውል ጉድጓድ መግቢያ (ግራ) እና መውጫ (በስተቀኝ). የፒል ሴል ኃይል 15.3 μJ.

  በመግቢያው መግቢያ ላይ የመጀመሪያ ደረጃ ምርመራ ሁለቱም ጥቃቅን ተመሳሳይ ናቸው. ዋነኞቹ ልዩነቶች በናኖሴክንድ (ናኖሲኮን) ውስጥ የሚገኙ የግብአት ቅደም ተከተሎች ቅደም ተከተሎች በአጠቃላይ ሲቀመጡ, የፔክሲኮን ምርመራ የተካሄደበት ናሙና በ "ቀዳዳ ግድግዳዎች ዙሪያ" ራዲያል ቀለበቶች (ኮርኒድስ) ላይ መገኘቱ ነው. የመግቢያው ጎኖች እንደ በ ዓይነት ከፍተኛ ልዩነቶች አሳይተዋልየሰንደል ስፋት. የኒኖሰኮን ቀዳዳ ግድግዳዎች በተሸፈነው ንብርብር የተሸፈኑ ነበሩ. ነገር ግን በፒክሲኮን ሌዘር ጊዜ ውስጥ ከጉድጓዱ መውጫው አጠገብ ያለው የቀበሮ ግድግዳ በጣም ምቹ ነው, ምንም የተተወ ቁሳቁስ ምንም ምልክት አያሳይም. ረዥም የመቆያ ጊዜ የበለጠ ክብ / ዔሊፕቲት ያለው የውሃ ጂኦሜትሪ በፒክሳይኮንድ ጥራጥሬዎች እንዲፈጠር አድርጓል. በሁለቱም አጋጣሚዎች ከ 150 አብዮቶች በኋላ አየሩ ከመዘጋቱ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም.

ስዕል 10. የፒክሳይኮንድ ጥራዝ በመጠቀም የሚፈሳት ጉድጓድ መግቢያ (ግራ) እና መውጣት (በስተቀኝ). የፒል ኃይል 4.6 μጃ.

  የቲ ኤም ማለካዎች ከ 200 μ ኤም ሜ ኤም ስኬር ማእከል መካከል የተመለከቱት በፒኮሲኮን እና ናኖሲኮንድ ዲግሪዎች የተሰሩ ጉድጓዶች ጥቃቅን ነገሮች ሙሉ በሙሉ የተለያየ ናቸው. ስዕል 11 የሚያሳየው ጉድለት (ናሙናዎች) በ nanosecond ጉድጓድ ውስጥ ሲገቡ ሲሆን የፒክሴኮን ፐልትድ ጉድጓድ ጉድጓድ ውስጥ ዋነኛው ገጽታ ከግንባታ ግድግዳ ጋር የተያያዘ ናኖፕላትሪክል ንብርብር ነው.

ምስል 11. በኒኖሴኮንድ ጥራዝ (በግራ) እና በፒኮስኮን ዲግሪ (በስተ ቀኝ) የተሰሩ የንዝርት ክፍላሎች ጥቃቅን ቅንጣቶች (በስተቀኝ).

  ምስል 12 በ nanosecond የተነደፈ የላበራ ሞገድ የተስተካከለበትን ሁኔታ ያሳያል. ሊታወቅ የቻለውየተንሳፈፉ አቅጣጫዎች ሁልጊዜም ወደ ቀዳዳው ገጽታ ጎኖች ናቸው. የተንቆጠቆቱ ቦታዎች በአንድ ክሪስታል ሲሊንከን ውስጥ ይገኛሉ, እና በሚቆረጡበት ወቅት ከሚፈጠር የሙቀት ጭንቀት ሊመነጩ ይችላሉ.

  በስእል 12 ውስጥ እንደሚታየው "A" ያለበት ቦታ የተወሰኑ የተመረጡ ጥቃቅን ቅጠልዎችን የያዘ ሲሆን ይህም በተመረጡ ቦታዎች ኤሌክትሮክ ብዝበዛ (SAED) ንድፎች እንደታየው ነው. ከ "A" የ "EDS" ትንተናው ይህ መስክ Si ብቻ ይዟል. የእነዚህ ጥቃቅን እህል ዓይነቶች የተፈጠረበት ሁኔታ አይታወቅም. ይሁን እንጂ ሁለት አማራጮች አሉ. አንዯኛው ዯግሞ ከመጀመሪያው በናኖኮክ አዝዛወሮች (ብስባሽ) ጥቃቅን ነገሮች ሲፈሊስቁ ነው, አንዯኛው ዯግሞ A Ã <Å <Å <Å <Å <Å <Å <Å <Å <Å <Å <Å <

  ምስል 12. a) በ nanosecond pulsed laser beam በተዘጋጀው ቀዳዳ ጫፎች ላይ የሚፈጠረውን ብልጭታ. ለ) የተመረጠው ክልል የኤሌክትሮን ክፍፍል ስርጭት ከ "A" አካባቢ.

  ና ናሲኮንዲንግ ጥራጥሬ በተደረገ ናንሲስክሰን እምብርት ውስጥ በተደረገ ናምርበት ሌላ መስክ ላይ ይመልከቱ. በስእል 13 ላይ የተገኘው የ "SAED" ቅርፀት እንደሚያመለክተው በዚህ መስክ ናኖፖልቲልሎች በአብዛኛው የሲኖኖት ፖታኒካሎች ናቸው. ሆኖም ኤኤስኤኤስ ስታይም በዚህ አካባቢ አነስተኛ መጠን ያለው የኦክታር መጠን አሳይቷል. ኦክስጅን በማጣስ ወይም በሲኦ 2 አነስተኛ መጠን የተሰራ ሊሆን ይችላል.

  በስዕል 14 ውስጥ "D" ተብሎ የተጠቆመው ቦታ ጥቁር እና ጥቃቅን ኦ ኦች የሚይዙ ጥቁር ባህሪያትን ያሳያል.

ምስል 13. a) ሌሎቹ ከቦታ ጫፍ ጫፍ ጫፍ ጫፍ በ nanosecond laser pulses የተጣለ ሌላ አካባቢ, ለ.

ምስል 14. ኒዶኮንድ ጥራጥሬዎች በሚፈነዳው ጉድጓድ ጫፍ ላይ የተቦረቦረ እና አምሳፋፊው. SAED የ C እና D ቦታዎች ይታይባቸዋል.

  ምንም እንኳን nanosecond pulses በግድግዳ ግድግዳዎች ላይ የሙቀት እና ሜካኒካል ጉዳት ቢያስከትልም በተሻሻለው የምርመራው ውጫዊ ክፍል እና ነጠላ ክሪስታል ሲሊከን ውስጥ የተበላሸ ንብር ውፍረት በ 1 μ ሜትር ያነሰ በሁሉም የምርመራ ቦታዎች ውስጥ ነበር. ይህ የሚቀነሰው ዝቅተኛ የመድገም ፍጥነት ያለው የጨረር ብራግራም (pulses) በከፍተኛ ፍጥነት እንዲፈነጥቀን የሚፈጥር ከፍተኛ ፍሳሽ ከውኃው ቀዳዳ እንዲፈስ ያደርጋል. በተጨማሪም በ 355 ናም የሞገድ ርዝመት ምክንያት ለስላሳ ግድግዳዎች አነስተኛ መጠን ያለው ሙቀትን ለመሳብ የሚፈጠረው በፕላዝማ መግዛቱ ብቻ ነው.

  ስእል 15 በፔኪሴኮን ሌዘር ጨረር የተሠራውን ቀዳዳ ጠርዝ ላይ በቅርበት መመርመር ያሳያል. የሲሊኮን ስትፍስ ምንም ጉዳት አልደረሰበትም እና በኤነቲኤ ምርመራዎች ውስጥ ምንም ሜካኒካዊ እክል አልተገኘም. አንድ ክሪስታል ሲሊከንከ 50 እስከ 100 ንፍስ ጥፍሮች ተዘርፏል. ይህ ሽፋን በቀድሞ ህትመቶች ውስጥ ከተገለጸው ሙቀትን ፊልም ጋር ተመሳሳይ ይመስላል. [8]. በዚህ ምክንያት ፊልሙ ቀልጦ በሲሊከን ውስጥ የተገላቢጦሽ ነበር. ፊልሙ በስዕል 15 ላይ ይገኛል. ናሙናዎች በኒውኖፓትስክሌት ውስጥ ከሚገኙበት ቦታ (ኤን ኤሌክትሮኒካዊ የመነጣጠሉ ቅርፅ (SAED)) ናኖፖልቴልሎች (nanoparticles) በቆርቆሮው ውስጥ በአማካይ ሲሰላ ተገኝቷል. ይህም ስነ-ህዋስ (nanoparticles noncrystalline) ናቸው (ምስል 15 ለ) . በኤስ ኤስ ትንታኔ እንደተመለከተው, የሙጫው ውስጥ ሲ, ሲ እና ጥቁር ክሎ ክኒ ውስጥ ሲገኝ, ሲ ውስጥ ከሚገኙት ጥሬ እቃዎች ውስጥ ከሲ ዊለፋ መገኘት አለባቸው. Cu (ከላይ በስእል 16 ላይ የማይታይ) ናሙናውን ወደ ናሙና ይጣለው. በ nanportarticle አካባቢ, በስእል 16 ለ እንደሚታየው የ EDS ትንታኔ ሲ, ሲ እና ኦ ይይዛል. ምንም እንኳን ኬ እና ኦ ከኬላ መምጣት ቢችሉም, በቅጥሩ አካባቢ የ C እና O መጠን መካከል ያለው ንፅፅር እና የ C ን እና ናኖፖልቲል ክሌሌ ውስጥ ያሇው ቢያንስ ጥቃቅን ናኖፖችሎች በከፊል ዲኖሳይድ (ዲኦክሳይድ) እንዯሆነ ይጠቁማሌ.

  በግድግዳው ጠርዝ አካባቢ ያለው የሲኢድ ንድፍ የአንድ ክሪስሊል የመነዝነዣ ንድፍ ያሳያል, ምስል 15 ሐ).

ምስል 15. በፒክሳይኮንድ ጥራጥሬዎች ጉድጓድ ውስጥ የተገነባው ጥቃቅን ትንተና. ሀ) በጉዳዩ ጫፍ ላይ ናኖፕለቲለሎች, እና የተመረጡ አካባቢዎች የኤሌክትሮኒክስ ነጠብጣቦች ከ b) nanoparticle area እና c) wafer.

ምስል 16. የኤ.ኤስ. (EDS) በ (a) ሙጫ, (b) nanoparticles እና (c) የወቅቱ ስፋት.

  በቲኤኤም ምርመራዎች ላይ በመመርኮዝ ከኒኖሲኮንድ ጥራዞች ጋር ሲነፃፀር የፒሲይስኮን ማስተካከያ ለወላጅነት አስፈላጊውን የትራፊክ መጨናነቅ የማያሳዩ ምልክቶችን ያመጣል. የኒንኮኮን አሠራር በደረት ግድግዳዎች ላይ በሚፈጥሩት ግድግዳዎች, በቆሻሻ መጨመር እና እንደገና በመገጣጠም, የፒኮሲኮን ጥልቀት የሚፈጠረው ቢስክሌት, 100 ናም, ጥንካሬን በብርጉዳው ግድግዳ ላይ ብቻ ነው. ይህ ውቅያኖስ በከፊል በከፊል ኦክሳይድ ሲሊከን (በከፊል ኦክሳይክድ) የተዋቀረ ነው. እነዚህ ሁሉ ምርመራዎች እንደሚያመለክቱት በከፍተኛ መጠን ከሚፈገው የሙቀት ግብዓት የተገኙ ተጨማሪ ሂደቶች በኒኖሲኮል ቀዳዳዎች በሚፈሱበት ጊዜ የሚከሰቱ ተጨማሪ ሂደቶች በፒኮይኮን ዲው-ንትር ክሬዲት ውስጥ ከሚፈጠሩ ናቸው.

መደምደሚያ

  ግሩቭስ እና ቀዳዳዎች በ 200 μማ በነጠላ ክሪስቶል ሲሊንከን ስኬል የተሰራ 355 ናኖሲኮንድ እና የፔሲስኮን ዲሰሰሰላሰር ሌዘር በመጠቀም የተሰራ ነው. የሂደቱን ውጤቶች ተለክፈዋል እና ተለዋዋጭ መለኪያዎች, የቲ ኤም ማይክሮስኮፕ እና የ SEM ማይክሮስኮፕ ተለይተው ተለይተዋል.

  ውጤቶቹ የሚያሳዩት የ ናኖኮም ማጥፊያ ወቅት በሚተነፍሰው የኃይል ማመንጫው ላይ ያለው የደምወዝ መጠን ነው. የማምረት ሂደቱ መጨመር ከ 600 ወደ 50 ኪ.ግ በሚቀንስበት ጊዜ ከ 2.3 ወደ 9.2 μJ የፍሎሽ ኃይል ሲጨምር ከ 600% በላይ ነበር. የውኃ ማጠራቀሚያዎች ከፍተኛ መጠን ያለው የፕላዝማ ክፍልፋዮች በማምረት እና በመወንጨፍ ፋንታ በተከማቸ እና በፈሳሽ ደረጃዎች ውስጥ ያሉትን ነገሮች በማሞቅ የኃይል ፍሳሾችን በመጥቀሻ መጠን ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳርፋሉ. ስለሆነም በ pulse energy እና በቁሳቁስ ነገሮች መካከል ያለው ጥገኝነት ሊጠበቅ ይችላል.

  Picosecond አንጎል በደም ወልቀት መጠን እና በፕላስቲክ ኃይል መካከል ተመሳሳይ ግንኙነት አላሳየም. የአርማ ማባከን መጠን ከ 100 እና ከ 500 kHz ጋር ተመሳሳይነት አለው, ይህም ከ 4.6 እና ከ 0.9 μ HP μJ ጉልበት ጋር ተመሳሳይ ነው. የ "ፐርሰንት ሀይል" ዋነኛው ተጽእኖ በተጨመቀው ኃይል የተጨመረው የተጎራባች መስመር ስፋት ነው.

  የ n ናሶሴክሽን ደም መፍሰስ ውጤታማነት በ 100 kHz ፍጥነት ከሚሰነዝረው የፒክሲኮን ማባከን ፍጥነት በ 200 kHz በተደጋጋሚ ጊዜ የ "ሊ ሊ ሊራ" ንጥረ-ነገር ማስወገጃ ፍጥነት ፈጣን ነበር. በሁለቱም ሂደቶች, በደንብ እና ጥፍር ማፍሰሻ, ናኖሲኮን ማጥፋት አካባቢ ከ 100 kHz ያነሰ የመነሻ ድግምግሞሽ መጠን ነበር, የፒክሲኮንድ ሌዘር በ 100 kHz እና ከዚያ በላይ ጥሩ ውጤት እንዳስገኘ.

  በ SEM ሥዕሎች, በ nanosecond እና pico የተጣሉት የቀበሮዎች ጥራትሁለተኛው የሰብል ምርምር ተመሳሳይ ነገር ነበር. የ nanosecond laser በ 30 kHz እና በ 100 kHz በተደጋጋሚ ጊዜ የፔሲሳይኮንድ ሌዘር ሲፈጠር የቆየ ጊዜው እኩል ነበር. የኒንሴኮንድ ላብ ማጠራቀሚያ ቀስ ብሎ እየቀነሰ የሚሄድ እና የመደጋገም ድግግሞሽ ሲጨምር በመጨረሻ የማይቻል ነው. የፍራፍሬ መደራረቡ ከተቀመጠው የ 80% እሴት የበለጠ ነበር እናም ደግሞ አነስተኛ የውኃ ጉልበት ኃይልን እና ጨረቃን ከቁልታሪ ቁሳቁሶችን ለማስወገድ በቂ አይደለም.

  የቲኤኤም ምርመራዎች እንደሚያሳዩት ናኖሲክ ላብ ላክራንግ በሲሊንያን ስፕለር ላይ ከፍተኛ ሙቀት እና ሜካኒካዊ ጉዳት ደርሷል. በግድግዳው ላይ ያለው የነርቭ ሽፋን እስከ 1 μm የሚደርስ ውፍረት ነበረው እና በርካታም በርካታ ጥሬ እቃዎችን, polycrystalline silicon እና ሙሮግራፊክ ንጣፎች ይገኙበታል.

  የ Picosecond ጥልቀት ያለው ጥልቀት በንብረቱ ላይ አካላዊ ጉዳት እንዳይፈጥር አላገኘም. ቀዳዳው በደንብ የተሸፈነ ሲሊንኮን የሚይዝ ቀጭን ንብርብል ተዘርግቷል. የንብረቱ ውፍረት ከ 50 to 100 nm ነበር. በቁሳቁሱ ላይ ምንም ተጨማሪ ጉዳት አልተገኘም.