エキシマランプを用いた有機非線形光学結晶の微細加工と素子の試作

使用准分子灯的有机非线性光学晶体的微加工和器件原型制作

• 批准号: 08236230
• 负责人: 横谷 篤至
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08236230/
• 关键词: 有機非線形光学結晶; エキシマランプ; 真空紫外光; フォトエッチング

有機分子性非線形光学結晶は高機能な光学特性を有する反面、機械加工を施しにくいという欠点があり、デバイス化を進める上で大きな障害となっている。このため新開発のXeおよびArエキシマランプを用いて、光エッチング技術の開発を行った。試料としては、半有機結晶:LAP、LHBF(L-histidine tetrafluoroborate)結晶、および、有機結晶:MNA、m-NA、MBANP、MNBA、ABP、DAN結晶を用いた。雰囲気ガス種を変えて試料を照射した。Xeエキシマランプの光子エネルギー7.2eV、Arエキシマランプでは9.8eVであり、有機物のほとんどの結合エネルギーを上回っているので、効率よく分解・除去出来る。LAP、LHBFのα面に金属マスクをおき、エッチングを行った。LAPでは、エッチング後の経時変化がみられた。蒸発しにくく吸湿性があるリン酸成分が表面に残留し、空気中の水分ととに凝集していくためである。LHBFは、無機部分の蒸気圧が高いために凝集は起らなかった。Arエキシマランプの場合にも生じないことがわかった。MNA、m-NA、MBANP、MNBA、ABP、DAN結晶の劈開面に金属のメッシュ状のマスクをかけて同様にエッチング行った。172nm光でも、126nm光でもMBAMPでは照射された部分が非常に平坦であった。それ以外の結晶は内部構造を反映したすじ状のパターンが観察された。エキシマランプによるエッチングは光子が結合を直接切断する量子過程と、活性化された雰囲気ガスの介在する化学反応過程が混在している。Arエキシマランプの光子エネルギーは、これらの結晶のほとんどの化学結合よりもはるかに高いので、このすじ状パターンは光子が直接作用しているのではなく化学反応的過程であると思われる。雰囲気ガス種、圧力等の条件を整え、量子的過程を有効に用いればよりスムーズなエッチング面を得ることが出来る。

Function of organic molecular nonlinear optical crystal は high な optical properties を have す る opposite, machining を し に く い と い う points less が あ り, デ バ イ ス change を into め る で large き な handicap of と な っ て い る. こ の た め new 発 の Xe お よ び Ar エ キ シ マ ラ ン プ を with い て, light エ ッ チ ン グ technology の open 発 を line っ た. Test materials: と て て て, semi-organic crystals :LAP, LHBF(L-histidine tetrafluoroborate) crystals, および, organic crystals :MNA, m-NA, MBANP, MNBA, ABP, DAN crystals を use た た. Irradiate the を variable えて test material を with 囲 and ガス. Xe エ キ シ マ ラ ン プ の photon エ ネ ル ギ ー 7.2 eV, Ar エ キ シ マ ラ ン プ で は 9.8 eV で あ り, organic の ほ と ん ど の combining エ ネ ル ギ ー を last っ て い る の で, sharper rate よ く る decomposition, remove. LAP, LHBF <s:1> α surface に metal に ス をお をお をお をお をお エッチ エッチ グを グを った line った. LAPで で, エッチ グ グ followed by <s:1> time-varying がみられた. Evaporation of にくく hygroscopic があるリ <s:1> acid components が surface に residual <s:1> and <s:1> moisture ととに condensation in the air <s:1> て くためである くためである. LHBF and the inorganic part <s:1> vapor pressure が high <s:1> ために agglutination formation らな った. Arエキシ ラ ラ プ プ <s:1> occasion に senior student じな とがわ とがわ とがわ とがわ った. MNA, m - NA, MBANP, MNBA, ABP, DAN crystallization の splitting surface に metal の メ ッ シ ュ shape の マ ス ク を か け て with others に エ ッ チ ン グ line っ た. The 172nm light で <e:1> and the 126nm light で で. The MBAMPで で irradiates the された part が which is very に flat であった. The internal structure of the <s:1> crystal outside それ reflects the <s:1> たすじ state, <s:1> パタ, <s:1>, が観 and された. エ キ シ マ ラ ン プ に よ る エ ッ チ ン グ は photon が combining を directly off す る と quantum process, active さ れ た 雰 囲 気 ガ ス の interface in す る chemical process of anti 応 が mixed し て い る. Ar エ キ シ マ ラ ン プ の photon エ ネ ル ギ ー は, こ れ ら の crystallization の ほ と ん ど の chemical combination with よ り も は る か に high い の で, こ の す じ shape パ タ ー ン は photon が direct action し て い る の で は な く chemical process of anti 応 で あ る と think わ れ る. 雰 囲 気 ガ ス, pressure を の conditions, such as the process of the whole え, quantum を have sharper に with い れ ば よ り ス ム ー ズ な エ ッ チ ン グ surface を must る こ と が る.

项目成果

竹添法隆.横谷篤至他: "誘電体バリア放電Xeエキシマランプを用いたポリマーのフォトエッチング" レーザー研究. 24・11. 91-97 (1996)

Noritaka Takezoe、Atsushi Yokotani 等人：“使用介质阻挡放电 Xe 准分子灯进行聚合物的光刻”激光研究 24・11 (1996)。

Atsushi Yokotani et al.: "A single precursor chemical vapor deposition of silica film using a dielectric berrier discharge xenon excimer lamp" Applied Physics Letters. 69・10. 1399-1401 (1996)

Atsushi Yokotani 等人：“使用介电贝里尔放电氙准分子灯的二氧化硅薄膜的单一前体化学气相沉积”应用物理快报 69・10（1996）。