name: Лазерная термохимическая запись на тонких металлических пленках с высокой разрешающей способностью
keyword_list: лазерное окисление, тонкие металлические пленки, прозрачные оксиды, лазерная термохимическая запись
abstract: Задача повышения пространственного разрешения до значений выше 1000 линий/мм, производительности и точности записи при формировании дифракционных топологий в электронно-фотонных приложениях в настоящее время является первоочередной. Целью настоящей работы является исследование процессов локального лазерного окисления тонких металлических пленок с образованием прозрачных оксидов и разработка теоретических основ технологий одноэтапной лазерной термохимической записи на тонких металлических пленках в микронном и субмикронном диапазоне размеров с высоким контрастом (не менее 90%). Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи: 1) разработка методов теоретического и экспериментального исследования взаимосвязанных процессов трехмерного локального лазерного нагревания и окисления тонких металлических пленок и изменения их оптических свойств в условиях микронных и субмикронных размеров областей воздействия (менее 1 мкм) и сквозного окисления пленки; 2) теоретическое исследование локального лазерного нагревания и окисления тонких металлических пленок при образовании прозрачных оксидов под действием непрерывного/импульсного излучения в области микронных и субмикронных размеров области воздействия и экспериментальная верификация исследований; 3) определение влияния параметров лазерного воздействия и свойств пленок на разрешающую способность и контраст термохимического изображения. Результаты диссертационного исследования: 1) Минимально возможный размер термохимического изображения, достигаемый при прямой лазерной записи на тонкой пленке титана, значительно меньше размера облученной области вследствие термохимической локализации. Его минимальное значение согласно предложенной математической модели для пленки титана толщиной 10 нм, при длине волны излучения 532 нм, длительности воздействия 1 мс и диаметре облученной области 600 нм составляет 230 нм. 2) Ширина трека, записанного на пленке титана методом лазерного окисления параллельно другому ранее записанному треку, при расстоянии между их осями, сравнимом с диаметром лазерного пучка, уменьшается с уменьшением этого расстояния. Диапазон расстояний между центральными осями последовательно записываемых треков, при котором наблюдается уменьшение ширины трека, составляет 0,2–0,6 от диаметра лазерного пятна для гауссова распределения интенсивности излучения в пучке. 3) При термохимической записи периодических микроструктур на тонких пленках титана, тантала и ванадия в поле интерференции двух пучков существует оптимальное количество действующих на образец лазерных пикосекундных импульсов, которое соответствует положению минимума зависимости ширины единичного элемента периодической микроструктуры от количества действующих импульсов. Оптимальное количество импульсов сложным образом  зависит  как от материала и толщины пленки, так и длины волны излучения и энергии импульса. При оптимальном количестве импульсов контраст записываемой структуры может превышать 90%.
chairman_dissertation_council.name: Алексей
chairman_dissertation_council.surname: Романов
chairman_dissertation_council.patronymic: Евгеньевич
chairman_dissertation_council.position: профессор (квалификационная категория "ведущий профессор"), институт перспективных систем передачи данных
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: 0
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7202768874
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Васильев
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.33.01
rubrics.name: Общие вопросы
rubrics.code: 47.13.35
rubrics.name: Лазерные технологии в электронном производстве
oecds.code: 01.03.UI
oecds.name: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY
oecds.code: 01.03.UH
oecds.name: PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
oecds.code: 01.03.SY
oecds.name: OPTICS
oecds.code: 01.01.UR
oecds.name: PHYSICS, MATHEMATICAL
speciality_codes.name: Лазерная физика
speciality_codes.code: 1.3.19.
supervisors.fio: Шахно Елена Аркадьевна
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Лазерная физика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кучерик Алексей Олегович
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Киеу Куок Кхань
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
protection_organization.ogrn: 1027806868154
protection_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
protection_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: УНИВЕРСИТЕТ ИТМО; НИУ ИТМО; ИТМО
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО"
author_organization.ogrn: 1027806868154
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: ВАСИЛЬЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения