Изучены эмиссионные свойства лазерно-плазменного источника мягкого рентгеновского излучения с двухпотокой импульсной газовой мишенью Xe:He. Обнаружены два устойчивых режима работы источника. При повышенном давлении Xe, а также при наличии He эффективно возбуждается эмиссионная полоса в диапазоне длин волн 5...9 нм. Без He и при низких давления Xe максимум интенсивности излучения приходится на узкую эмиссионную полосу c максимумом на длине волны 10,8 нм. Впервые измерены коэффициенты конверсии энергии лазерного излучения в рентгеновское, которые составили 2,1 % / (нм·2π страд) в спектральной области 5...9 нм и 10,5 % / (нм·2π страд) на длине волны 10,8 нм. Источник представляет значительный интерес для развиваемого в настоящее время в ИФМ РАН инновационного метода нанолитографии - безмасочной рентгеновской литографии. В отличие от оловянного источника, применяемого в проекционной литографии на длине волны 13,5 нм, мишень на основе ксенона, при сравнимой эффективности, существенно упрощает конструкцию источника и лазерную систему, минимизирует загрязнения оптических элементов, уменьшает рабочую длину волны на 20% при работе на длине волны 10,8 нм, и в 2 раза - на длине волны 6,7 нм. Уменьшение длины волны пропорционально повышает разрешающую способность литографа.
|
Спектральные зависимости эмиссии импульсной газовой мишени ксенона от давления:
чисто Xeмишень (слева) и Xe:Heдвухпотоковая мишень при давлении He 1 ат (справа). |
Авторы: С.А. Гарахин, И.Г. Забродин, С.Ю. Зуев, А.Н. Нечай, Н.Н. Салащенко, М.Н. Торопов, Н.Н. Цыбин, Н.И. Чхало (ИФМ РАН - филиал ИПФ РАН)
- N. Chkhalo, S. Garakhin, A. Lopatin, A. Nechay, A. Pestov, V. Polkovnikov, N. Tsybin, S. Zuev. Conversion efficiency of a laser-plasma source based on a Xe jet in the vicinity of a wavelength of 11 nm // AIP Advances 8, 105003 (2018).
- N. I. Chkhalo, S. A. Garakhin, S. V. Golubev, A. Ya. Lopatin, A. N. Nechay, A. E. Pestov, N. N. Salashchenko, M.N. Toropov, N. N. Tsybin, A. V. Vodopyanov, and S. Yulin. A double-stream Xe:He jet plasma emission in the vicinity of 6.7 nm // Appl. Phys. Lett. 112, 221101 (2018)