Основні властивості синхротронного випромінювання.
Химия

Основні властивості синхротронного випромінювання.


Основні властивості синхротронного випромінювання.

Синхротронне випромінювання (СІ) випускається зарядженими частинками (електронами, протонами, позитронами), що рухаються з релятивістськими швидкостями по викривленим траєкторіям. Генерація СІ обумовлена ​​наявністю у частки доцентрового прискорення. Передбачене наприкінці минулого століття і відкрите майже 50 років тому (1945 р.) СІ розглядалося спочатку як перешкода в роботі циклічних прискорювачів — синхротронів. Тільки останні 10¼15 років СІ привернула увагу дослідників винятковим багатством своїх специфічних властивостей і можливість їх застосування.

Структура накопичувача електронів.

Основні властивості синхротронного випромінювання.

ПМ – поворотні магніти; В – магнітне поле; Р — вектор поляризації фотонів, що випромінюються в площині орбіти електронів; Щ — щілина каналу виведення, що обмежує ширину пучка СІ по горизонталі.

Сі має такі унікальні властивості:

СІ — випромінювання з винятково високою колімацією пучка. Пучок СІ випускається електроном щодо до траєкторії і має кутову розбіжність y»g-1, де g — релятивістський фактор (ставлення енергії електронів Е в накопичувачі до енергії спокою електрона Е0 = 0.511МеВ); для типових значень Е»1ГеВ маємо g»103 та y»1мра¶.

СІ володіє широким, безперервним спектром, що легко перебудовується, що перекриває практично весь рентгенівський діапазон і область ультрафіолетового випромінювання (0.1¼100нм). Для опису спектральних властивостей СІ запроваджується поняття критичної довжини хвилі lс. Це довжина хвилі, яка ділить енергетичний спектр СІ на дві рівні частини (сумарна енергія випромінюваних фотонів з довжинами хвиль менше lс дорівнює сумарній енергії фотонів з довжинами хвиль більше lс).

СІ має дуже високу інтенсивність. Інтенсивність СІ у найбільш важливому для досліджень та технології рентгенівському діапазоні більш ніж на п’ять порядків перевищує інтенсивність рентгенівських трубок.

СІ має природну поляризацію: строго лінійної на осі пучка (вектор електричного поля лежить у площині орбіти електронів) і строго циркулярної на його периферії. Поляризація СІ відіграє важливу роль у багатьох прецизійних методах дослідження матеріалів та структур мікроелектроніки.

Наведені вище унікальні властивості синхротронного випромінювання дозволяють підняти на новий якісний рівень субмікронну мікротехнологію та аналітичні методи діагностики субмікронних функціональних структур.

Контраст у системах експонування із застосуванням синхротронного випромінювання.

Рентгенолітографія із застосуванням синхротронного випромінювання – це багатофакторний технологічний процес, у якому важливу роль відіграють параметри багатьох компонентів літографічної системи: джерела випромінювання, каналу виведення, рентгеношаблону, рентгенорезист.

Головний фактор, що визначає потенційні можливості того чи іншого літографічного методу в мікротехнології НВІС — роздільна здатність або мінімальний розмір надійно відтворюваного в резисті елемента рентгеношаблону. У рентгенолітографії дозвіл визначається, з одного боку, хвильовою природою рентгенівського випромінювання (дифракційні спотворення), з іншого боку, нелокальним характером формування реального прихованого зображення (генерація фото-і оже-електронів рентгенівськими фотонами та вторинне експонування резиста цими електронами). Крім того, реальна технологічна роздільна здатність дуже сильно залежить від процесу прояву отриманого прихованого зображення.

Для оцінки ефективності роботи рентгенолітографічної системи експонування в тій чи іншій області спектру потрібно враховувати не тільки спектральну ефективність рентгенорезистів, але і прозорість рентгенівської, тобто оптичні характеристики літографічного каналу виведення СІ. Тому в системах експонування із застосуванням рентгенівського випромінювання (наприклад, в рентгенолітографічних системах експонування) одним з важливих параметрів є контраст одержуваного рентгенівського зображення (наприклад, контраст прихованого зображення в рентгенорезист).

Схема рентгенографічної системи експонування у пучках СІ.

Основні властивості синхротронного випромінювання.

1 – вакуумне вікно; 2 – мембрана рентгеношаблону; 3 – маска; 4 – резист; 5 – робоча пластина.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *