在深紫外激光技术的前沿探索中,准分子激光器作为核心光源,正推动着材料科学、光谱分析、微纳加工等多个科研领域的创新发展。岳阳凯美特电子特种稀有气体有限公司,作为这一领域的专业气体供应商,为科研机构和高校实验室提供着关键的KrF、ArF等准分子激光气体。
岳阳凯美特电子特种稀有气体有限公司成立于2018年,位于湖南省岳阳市岳阳楼区七里山,注册资本8000万元,是一家专注于电子特种气体研发与生产的企业。公司依托股东方的产业布局和技术积累,采用深冷精馏、物理化学吸附等先进技术和设备,生产半导体、科研、航天等领域急需的超高纯气体和多元激光混配气。
公司投资建设的电子特种气体项目,规划建设25套电子特种气体和混配气体生产加工装置,其中一期项目已建成12套生产及辅助装置,产品线覆盖氖气(5N)、氦气(6N)、氪气(5N)、氙气(5N/6N)等高纯气体,以及氯化氢基激光混配气、氟基准分子激光混配气和其他动态激光混配气等。
核心产品:KrF与ArF准分子激光气体
准分子激光是指受激二聚体所产生的激光,工作物质主要为惰性气体和卤素元素的结合物。岳阳凯美特生产的科研用准分子激光气体主要包括:
ArF准分子激光(193nm):由氩气(Ar)和氟气(F₂)混合产生,波长193nm,属于深紫外波段
KrF准分子激光(248nm):由氪气(Kr)和氟气(F₂)混合产生,波长248nm,是科研领域常用的准分子激光波长
这些准分子激光气体具有波长短、光子能量高、脉冲宽度窄等特点,能够实现高精度的材料加工和光谱激发。
准分子激光器作为深紫外波段的核心光源,在科学探索和工程应用领域中具有特殊价值。KrF和ArF准分子激光在科研领域的应用主要包括:
脉冲激光沉积薄膜
准分子激光可用于脉冲激光沉积(PLD)技术,制备各类功能薄膜材料。高能量的紫外激光轰击靶材,产生等离子体羽辉,在衬底上沉积形成高质量的薄膜。这一技术在超导薄膜、铁电薄膜、半导体薄膜等研究领域具有重要应用。
激光与物质相互作用研究
准分子激光的高光子能量使其能够直接打断材料的化学键,实现"冷加工"效果。研究人员利用这一特性,探索激光与各种材料的相互作用机制,包括聚合物、陶瓷、半导体等的激光烧蚀和改性研究。
激光剥蚀等离子体质谱和光谱检测
在分析化学领域,准分子激光常用于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)和激光诱导击穿光谱(LIBS)等检测技术。高能量的紫外激光可以从固体样品表面剥蚀出微小颗粒,用于元素组成分析。
微纳加工与表面处理
科研人员利用KrF准分子激光进行材料微加工和表面处理。例如,日本京都大学研究者利用KrF准分子激光实现了波导侧壁粗糙度的降低,提高了通光性能并提升了抗拉强度,具有热影响小、修复力强、质量高的特点。北京工业大学利用准分子激光加工SiC单晶,表面粗糙度降低83%。
分子动力学研究
准分子激光的超短脉冲特性(纳秒级)使其成为研究分子动力学过程的理想工具。研究人员可以通过泵浦-探测技术,观察分子在飞秒至皮秒时间尺度内的能量转移和结构变化。
国内科研力量持续突破
我国准分子激光技术的研究工作始于20世纪70年代,主要研究单位包括中国科学院上海光学精密机械研究所、安徽光学精密机械研究所、长春光学精密机械与物理研究所、天津大学等。近期,中国科学院合肥物质科学研究院安光所梁勖研究员团队在准分子激光器的超紧凑系统设计及其应用研究中取得新突破,成功设计出基于电流体动力学原理的新型超紧凑准分子激光器,相关成果发表于光学领域国际知名期刊《应用物理快报-光子学》。
在国家科技重大专项的支持下,我国准分子激光技术获得迅速发展,已攻克了一系列高性能准分子激光核心关键技术,初步建立了自主的知识产权体系。
获得国际认证,产品质量获认可
2021年9月,岳阳凯美特电子特种稀有气体有限公司收到美国Coherent(相干)德国公司发来的测试确认函,公司生产的用于ExciStar激光器的193nm激光混配气通过其测试。这一测试结果证明了公司准分子激光气体产品的质量以及在电子特种气体领域的钢瓶内壁处理技术、含氟ppm级别多组分气体混配以及气体分析等综合实力。
2025年5月,公司又收到日本GIGAPHOTON株式会社合格供应商认证函,光刻气产品(Kr/Ne、Ar/Ne/Xe)正式通过其合格供应商认证。这些国际主流激光设备厂商的认可,体现了公司在准分子激光气体领域的生产能力和产品质量。
从气体到科研:助力基础研究发展
准分子激光在科研领域的应用仍在不断拓展。随着国产激光器技术的突破和科研投入的持续增加,准分子激光在基础研究和应用研究中的作用日益重要。岳阳凯美特电子特种稀有气体有限公司将持续深耕电子特气领域,以可靠的产品和技术服务,为科研机构和高校实验室提供稳定的气体支持,助力我国基础研究和科技创新发展。
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