高能EUV辐射对有机聚合物的消融研究

"这篇研究文章探讨了高能极紫外（EUV）辐射对有机聚合物，包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚（1,4-苯醚醚砜）（PPEES）的消融机制。实验在13.5纳米和46.9纳米两种波长下进行，分别使用桌面激光产生的等离子体和10 Hz的桌面毛细管放电激光器。研究表明，聚合物材料的消融由光诱导的聚合物链断裂启动。" 这篇发表于《高功率激光科学与工程》2014年的文章详细介绍了EUV（极紫外）辐射对有机聚合物的高剂量消融效应。作者团队来自捷克、德国和美国的不同机构，包括HiLASE中心、捷克技术大学、哥廷根激光实验室（LLG）和科罗拉多州立大学。文章通过实验证明，当使用13.5纳米和46.9纳米的EUV辐射时，聚合物的消融过程主要是由于光子能量引发的聚合物链的断裂。 EUV辐射在13.5纳米波长下的作用尤其显著，这是由于这个波长的能量可以被有机聚合物吸收并转化为化学反应。PMMA和PPEES这两种聚合物的消融机制在此过程中被详细分析。PMMA是一种常见的透明塑料，而PPEES则是一种耐高温的工程塑料，它们在各种应用中广泛使用，因此，了解它们在EUV辐射下的行为对于微加工、纳米制造和空间环境下的材料稳定性研究具有重要意义。 实验使用了桌面级的激光系统，包括LLG的气体喷射靶产生的等离子体源和布拉格研究所的10 Hz毛细管放电激光器。这些设备提供了研究所需的高度集中的EUV辐射，使得研究人员能够观察到聚合物在高能辐射下的动态响应。 实验结果表明，高能EUV辐射能够导致聚合物分子链的断裂，这是一种光诱导的化学反应，通常称为“光解”。这种现象可能导致聚合物表面的蒸发或溅射，从而改变其物理和化学性质。此外，EUV辐射引发的聚合物链断裂可能会导致材料性能的变化，例如改变其光学透明性、热稳定性和机械强度。 这项工作的初步调查为理解EUV辐射对聚合物的影响奠定了基础，并为未来的材料科学和工程应用提供了有价值的信息。通过深入研究这些机制，可能可以优化EUV光刻技术，提高其在微电子制造中的效率和精度，同时也有助于设计更耐辐射的聚合物材料，用于太空探索和其他极端环境的应用。