Charakterizace a fokusace svazku kapilárního XUV laseru pro účely depozice tenkých vrstev

Student: Peter Pira
Školitel: Doc. RNDr. Jan Wild, CSc.
Konzultant: Ing. Libor Juha, CSc., Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
Stav práce: obhájená

Abstrakt:

Cílem práce je prověřit, zda by repetiční kapilární XUV laser (opakovací frekvence: 10 Hz, vlnová délka: 46,9 nm, aktivní prostředí: kapilární výboj v argonu s vysokým obsahem Ne-podobných iontů, druh čerpání: kolizní, energie pulzu: 10 μJ, délka pulzu: 1-2 ns [1]) bylo možno s výhodou využít k depozici tenkých vrstev (PLD – pulsed laser deposition). První krok představuje účast na optimalizaci svazku kapilárního laseru. Svazek laseru bude dále charakterizován a ve vakuové interakční komoře fokusován mnohovrstvým Sc/Si zrcadlem tak, aby jím mohly být ablaovány [2,3] organické i anorganické materiály, ze kterých chceme nanést tenkou vrstvu na vhodný substrát. Bude proměřena závislost ablační účinnosti (etch rate) na plošné hustotě energie – fluenci. Různými diagnostickými metodami bude charakterizován ablační oblak vytvořený při různých fluencích, tj. intenzitách. Výsledky budou srovnány s těmi, dosaženými pomocí konvenčních dlouhovlnných laserů a XUV/rtg laserů jiných typů.

Literatura:
[1] S. Heinbuch, M. Grisham, D. Martz, J. J. Rocca: Demonstration of a desk-top high repetition rate soft x-ray laser, Opt. Express 13, 4050 (2005); J. Chalupský, T. Burian, M. Grisham, V. Hájková, S. Heinbuch, K. Jakubczak, L. Juha, T. Mocek, P. Pira, J. Polan, J. J. Rocca, B. Rus, J. Sobota, L. Vyšín: Fokusovaný svazek stolního kapilárního laseru na 46,9 nm, Čs. čas. fyz. 58, 234 (2008).
[2] L. Juha, M. Bittner, D. Chvostova, J. Krasa, Z. Otcenasek, A. R. Präg, J. Ullschmied, Z. Pientka, J. Krzywinski, J. B. Pelka, A. Wawro, M. E. Grisham, G. Vaschenko, C. S. Menoni, and J. J. Rocca: Ablation of organic polymers by 46.9-nm laser radiation, Appl. Phys. Lett. 86, 034109 (2005)
[3] L. Juha, M. Bittner, D. Chvostova, J. Krasa, M. Kozlova, M. Pfeifer, J. Polan, A. R. Präg, B. Rus, M. Stupka, J. Feldhaus, V. Letal, Z. Otcenasek, J. Krzywinski, R. Nietubyc, J. B. Pelka, A. Andrejczuk, R. Sobierajski, L. Ryc, F. P. Boody, H. Fiedorowicz, A. Bartnik, J. Mikolajczyk, R. Rakowski, P. Kubat, L. Pina, M. Horvath, M. E. Grisham, G. O. Vaschenko, C. S. Menoni, J. J. Rocca: Short-wavelength ablation of molecular solids: pulse duration and wavelength effects, J. Microlith. Microfab. Microsyst. 4, 033007 (2005)