Raman Spectroscopy of Laser Induced Material Alterations

摘要: Die konfokale Raman-Spektroskopie ist eine leistungsfahige Methode zur Charakterisierung von Materialeigenschaften. Damit lassen sich mechanische Spannungen in homogenen Proben sowie die Verteilung Probenbestandteilen optisch bestimmen. Zudem es mit der konfokalen Raman-Mikroskopie moglich Spannungsfelder Silizium und Siliziumkarbid darzustellen, welche z.B. wahrend mechanischer Belastung oder beim Herstellungsprozess entstehen. Diese Informationen sind fur Optimierung Fertigungsprozessen verbesserte Ausfallsicherheit Mikrosystemen Bedeutung. Fur prazise Bestimmung Spannungsfeldern genaue Untersuchung thermischen Verschiebungen Ramanlinien wichtig. Um Auswirkung auf Ramanspektren (thermische Linienverschiebung -verbreiterung) zu ermitteln, wurden unterschiedliche Kristallmodifikationen kontrollierten Heizexperimenten unterzogen. Kalibrierungen benotigt, um thermische mechanischen Effekten unterscheiden konnen, was an einem ausgelenkten Silizium-Cantilever gezeigt wurde. Zusatzlich zum auseren Erwarmen kann Messung einer lokalen Erhitzung durch den stark fokussierten Laserstrahl kommen. verlassliche Spannungsmessungen mikrostrukturierten muss solche lokale Erwarmung berucksichtigt werden. Das Abbilden mittels Raman bietet hier Moglichkeit Restspannungen sichtbar machen, Eindrucke Oberflache entstanden sind. Ein Vergleich zwischen Abbildungen eines Oberflacheneindruckes, optischen Streulicht-Nahfeldmikroskop (s-SNOM) aufgenommen wurden, deckte Mechanismen bei Bildentstehung auf. Wahrend Ramanstreuung Anderungen unterhalb darstellen kann, optische Nahfeldmikroskopie oberflachennahe Verspannungen empfindlich. Die ebenfalls Inhaltsstoffen heterogenen Materialveranderungen verwendet intensiver UV-Laser Beispiel Umwandlung Kalziumfluorid Auskoppelspiegels Kalziumkarbonat (Kalzit) verursachen, Spektoskopie veranschaulichen lies. Eine Veranderung des Probenmaterials aber auch Anregungslaser selbst erfolgen. So traten oxidative Prozesse Titanomagnetiten, eingelagert geologische auf, Laser bedingte Aufheizung hervorgerufen wurden. laserinduzierte wurde genauer geologischen synthetischen Titanomagnetiten untersucht.