斯托克斯线是消灭声子还是产生声子?

斯托克斯线是消灭声子还是产生声子?,第1张

先引用百科里的话“在拉曼散射中,若光子把一部分能量给样品分子,得到的散射光能量减少,在垂直方向测量到的散射光中,可以检测到频率为(V0-△E/h)的线,称为斯托克斯线”

按照这个表述,样品分子吸收了光子能量,会激发出声子(就是产生了振动,或者更笼统的讲就是热。声子是半导体和绝缘体晶体振动传热的量子描述。)

所以回答是产生声子。

光刻胶是一种有机化合物,它受紫外光曝光后,在显影液中的溶解度会发生变化。一般光刻胶以液态涂覆在硅片表面上,曝光后烘烤成固态。 1、光刻胶的作用: a、将掩膜板上的图形转移到硅片表面的氧化层中; b、在后续工序中,保护下面的材料(刻蚀或离子注入)。2、光刻胶的物理特性参数: a、分辨率(resolution)。区别硅片表面相邻图形特征的能力。一般用关键尺寸(CD,Critical Dimension)来衡量分辨率。形成的关键尺寸越小,光刻胶的分辨率越好。 b、对比度(Contrast)。指光刻胶从曝光区到非曝光区过渡的陡度。对比度越好,形成图形的侧壁越陡峭,分辨率越好。 c、敏感度(Sensitivity)。光刻胶上产生一个良好的图形所需一定波长光的最小能量值(或最小曝光量)。单位:毫焦/平方厘米或mJ/cm2。光刻胶的敏感性对于波长更短的深紫外光(DUV)、极深紫外光(EUV)等尤为重要。 d、粘滞性/黏度(Viscosity)。衡量光刻胶流动特性的参数。粘滞性随着光刻胶中的溶剂的减少而增加;高的粘滞性会产生厚的光刻胶;越小的粘滞性,就有越均匀的光刻胶厚度。光刻胶的比重(SG,Specific Gravity)是衡量光刻胶的密度的指标。它与光刻胶中的固体含量有关。较大的比重意味着光刻胶中含有更多的固体,粘滞性更高、流动性更差。粘度的单位:泊(poise),光刻胶一般用厘泊(cps,厘泊为1%泊)来度量。百分泊即厘泊为绝对粘滞率;运动粘滞率定义为:运动粘滞率=绝对粘滞率/比重。单位:百分斯托克斯(cs)=cps/SG。 e、粘附性(Adherence)。表征光刻胶粘着于衬底的强度。光刻胶的粘附性不足会导致硅片表面的图形变形。光刻胶的粘附性必须经受住后续工艺(刻蚀、离子注入等)。 f、抗蚀性(Anti-etching)。光刻胶必须保持它的粘附性,在后续的刻蚀工序中保护衬底表面。耐热稳定性、抗刻蚀能力和抗离子轰击能力。 g、表面张力(Surface Tension)。液体中将表面分子拉向液体主体内的分子间吸引力。光刻胶应该具有比较小的表面张力,使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。 h、存储和传送(Storage and Transmission)。能量(光和热)可以激活光刻胶。应该存储在密闭、低温、不透光的盒中。同时必须规定光刻胶的闲置期限和存贮温度环境。一旦超过存储时间或较高的温度范围,负胶会发生交联,正胶会发生感光延迟。3、光刻胶的分类 a、根据光刻胶按照如何响应紫外光的特性可以分为两类:负性光刻胶和正性光刻胶。 负性光刻胶(Negative Photo Resist)。最早使用,一直到20世纪70年代。曝光区域发生交联,难溶于显影液。特性:良好的粘附能力、良好的阻挡作用、感光速度快;显影时发生变形和膨胀。所以只能用于2μm的分辨率。 正性光刻胶(Positive Photo Resist)。20世纪70年代,有负性转用正性。正性光刻胶的曝光区域更加容易溶解于显影液。特性:分辨率高、台阶覆盖好、对比度好;粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本。 b、根据光刻胶能形成图形的最小光刻尺寸来分:传统光刻胶和化学放大光刻胶。 传统光刻胶。适用于I线(365nm)、H线(405nm)和G线(436nm),关键尺寸在0.35μm及其以上。 化学放大光刻胶(CAR,Chemical Amplified Resist)。适用于深紫外线(DUV)波长的光刻胶。KrF(248nm)和ArF(193nm)。4、光刻胶的具体性质 a、传统光刻胶:正胶和负胶。光刻胶的组成:树脂(resin/polymer),光刻胶中不同材料的粘合剂,给与光刻胶的机械与化学性质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂(Additive),用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨;曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。 正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛,提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性,当没有溶解抑制剂存在时,线性酚醛树脂会溶解在显影液中;感光剂是光敏化合物(PAC,Photo Active Compound),最常见的是重氮萘醌(DNQ),在曝光前,DNQ是一种强烈的溶解抑制剂,降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后,DNQ在光刻胶中化学分解,成为溶解度增强剂,大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸,它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度,所以生成的图形具有良好的分辨率。 b、化学放大光刻胶(CAR,Chemical Amplified Resist)。树脂是具有化学基团保护(t-BOC)的聚乙烯(PHS)。有保护团的树脂不溶于水;感光剂是光酸产生剂(PAG,Photo Acid Generator),光刻胶曝光后,在曝光区的PAG发生光化学反应会产生一种酸。该酸在曝光后热烘(PEB,Post Exposure Baking)时,作为化学催化剂将树脂上的保护基团移走,从而使曝光区域的光刻胶由原来不溶于水转变为高度溶于以水为主要成分的显影液。化学放大光刻胶曝光速度非常

当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射.大部分光只是改变方向发生散射,而光的频率仍与激发光的频率相同,这种散射称为瑞利散射;约占总散射光强度的 10-6~10-10的散射,不仅改变了光的传播方向,而且散射光的频率也改变了,不同于激发光的频率,称为拉曼散射.拉曼散射中频率减少的称为斯托克斯散射,频率增加的散射称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常测定的大多是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射.

拉曼散射光谱具有以下明显的特征:

a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移△v~与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关;

b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。

c. 一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。

简单解释:按照波尔兹曼分布律,处于激发态 Ei的分子数Ni与处于正常态E0分子数N0之比是:Ni/N0=(gi/go) ×exp(-Ei-E0)/kT其中g为该状态下的简并度,对于振动态gi=g0=1,而Ei-E0>>kT所以,Ni<<N0 。

可以解释:温度升高,反斯托克斯线的强度迅速增大,斯托克斯线强度变化不大转动能级中,Ej=J(J+1)h2/2I所以,Ei-E0=h2/I<<kT 由于较低和较高的转动态都有显著的布居,所以小拉曼位移两组谱线(反斯托克斯线,斯托克斯线)强度差不多。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/7090830.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-01
下一篇 2023-04-01

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存