способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом
Классы МПК: | C30B33/04 с использованием электрических или магнитных полей или облучения потоком частиц |
Автор(ы): | Бобонич Петр Петрович (UA), Томашпольский Ю.Я. (RU), Бобонич Эрик Петрович (UA), Кудрявцев Михаил Евгениевич (UA) |
Патентообладатель(и): | ГНЦ "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-11-22 публикация патента:
20.06.2003 |
Изобретение относится к области материаловедения и может быть применено в производстве полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: обработку поверхности материалов ведут в режиме модулированной добротности путем облучения поверхности лазерным лучом, сфокусированным в линию, длина l которой соизмерима с высотой поверхности, и сканируют им по поверхности с частотой колебания луча не выше 100 Гц, выбранной из соотношения
где Q - суммарная плотность энергии лазерного луча при воздействии на поверхность материала;
- поверхностная сила сцепления. Способ позволяет снизить количество (концентрацию) оплавленных участков поверхности, поскольку она не подвергается сильному нагреву, и не вызывает изменения морфологии поверхности. 1 ил.
Рисунок 1
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206645/2206645-1t.gif)
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206024/963.gif)
Формула изобретения
1. Способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом в режиме модулированной добротности, отличающийся тем, что лазерный луч фокусируют в линию, длина l которой соизмерима с высотой поверхности, и сканируют им по поверхности с частотой колебания луча не выше 100 Гц. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту выбирают из соотношения![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206645/2206645-5t.gif)
где Q - суммарная плотность энергии лазерного луча при воздействии на поверхность материала;
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206024/963.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области материаловедения, а более конкретно - к способам обработки поверхности материалов микро- и оптоэлектроники лазерными методами, и может быть применено в производстве полупроводниковых приборов. Известен способ обработки поверхности материалов, включающий облучение ее лазерным лучом с плотностью энергии 3-20 Дж/см2 (1). Согласно известному способу, обработку поверхности проводят концентрированным лазерным лучом с целью удаления больших частиц. Однако значительная энергия лазерного луча приводит к частичному оплавлению поверхности материалов. Такое оплавление поверхности приводит к появлению неоднородности структуры, что в конечном итоге влияет на характеристики изготовленных элементов оптоэлектроники. Известен также способ обработки поверхности материалов лазерным лучом путем дефокусирования луча и ослабления его мощности калиброванными нейтральными фильтрами (2). Согласно известному способу, облучение поверхности материалов проводят с энергией 0,1-15 Дж/см2 в режиме свободной генерации с длительностью импульса 2![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206023/8226.gif)
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206645/2206645-4t.gif)
где Q - суммарная плотность энергии лазерного луча при воздействии на поверхность материала;
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206024/963.gif)
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206099/957.gif)
![способ обработки и улучшения поверхности материалов лазерным лучом, патент № 2206645](/images/patents/264/2206099/957.gif)
1. Конов В. И., Пименов С.М., Прохоров А.М., Чаплиев Н.И. Электронно-микроскопические исследования перестройки микрорельефа поверхности материалов при многократном импульсном лазерным ИК-облучении в вакууме // Поверхность, Физика, химия, механика. - 1987. - Вып.12. - С.98. 2. Загиней А.А., Котлярчук Б.К., Курило И.В. и др. Изменение структуры и морфологии поверхности кристаллов НgТе в зоне действия импульсов лазерного излучения // Поверхность. Физика, химия, механика. - 1986. - Вып.6. - С.76. 3. Авт. св. СССР 1055784, Бюл. ОИПОТЗ 43, 1983.
Класс C30B33/04 с использованием электрических или магнитных полей или облучения потоком частиц