4.3.3.4损伤增长

在实际应用中,会涉及到一个地点在多脉冲照射下的损伤情况。这种损伤可能是稳定的,也可能会导致部件的毁灭性损坏。在实验中样本上所见的较强的微调,尤其是在损伤处及其附近出现的吸收增加,如果对继续对其施加照射的话, 可以引发晶振损伤的增长。

例如,在图46中所示为一个被重复照射30次的损伤点是用30J/m2的能流作用在EBD样本上。激光斑点为12m,所产生的损伤有100m大小。由图中所示,记录在发光光谱中心处的情况,这也是激光光斑中心所在地,同时记录在损伤点边缘及远离损伤处的情况。可以看到从贴片晶振边缘到中心, 都会出现一个波峰。等离子体,温度和机械效应一起导致了毁灭性的损伤。

4.3.3.5激光损伤小结

通过对用不同技术沉积的硅薄膜激光损伤的研究,发现了对于所有沉积技术都存在一个早期的损伤情态。这种石英晶体振荡器形态与人为缺陷得到的形态的相似性,更加证明了nm激光的损伤是由于nm级吸收性缺陷引起的理论。

对于EBD和DBS膜层,存在着“损伤前”微调,此时的改变是 Normarski显微镜所观测不到的。这些点在样本上呈15nm高,5ym直径的突起。这种“损伤前”现象引起了对于1064m激光的吸收增强和发光。

这些实验为激光引发的损伤早期阶段的情形提供了新的信息。同时这些理论也是支持激光损伤的nm级缺陷模型的。

4.4激光损伤的测量
  本节通过实验,运用不同的工艺方法,对石英晶振进行频率微调,以不同参数的激光产生不同的微调量和微调效果。通过拍摄SEM照片,来研究在不同的激光参数和条件下,激光对于石英晶振表面及内部的改变和损伤情况。
  共分五种情况对激光刻蚀损伤进行研究。
  1.直接刻蚀石英晶振片表面;
  2.以大电流刻蚀石英晶体振荡器表面银电极层,使其产生肉眼可见的大面积刻蚀痕迹,至使频率计无法读出刻蚀后的频率值;
  3.以适当的激光参数刻蚀石英晶振表面银电极层,并无明显的刻蚀痕迹,频率微调量在50ppm,其他电性能参数改变量均小。
  4.以刻蚀图形的方法对石英晶振表面银电极层进行刻蚀,刻蚀图形为银电极层外层圆环,频率微调量达l000pm。
  5.以刻蚀图形的方法对石英晶振表面银电极层进行刻蚀,刻蚀图形为银电极层半边圆,频率微调量达2300ppm。