Техника - молодёжи 1988-07, страница 6

Фото 4. Не снимках прослеживается динамика возбужденных лазером спиральных структур в тонкой пленке расплавленной пятиокиси ванадия. По мере нагрева подложки изменяется число рукавов спи-

дель Большого красного пятна Юпитера — гигантского устойчивого антициклонического вихря в атмосфере планеты.

«КАК СДЕЛАТЬ ТАК, ЧТОБЫ НИЧЕГО ЭТОГО НЕ БЫЛО?»

На синергетических конференциях и симпозиумах, где докладчики, заходясь от восторга, рассказывают о распознан ных «характерах» и «наклонностях» неравновесных сред, как правило, находится сердитый человек, который всем задает один и тот же вопрос «А как сделать так, чтобы ничего этого не было?»

— Зачем? — искренне удивляются докладчики.

— Затем! — говорит сердитыи человек.— Не нужны нам фазовые переходы

ралей, -а скорость вращения постепенно уменьшается. Наконец появляется структура, отдаленно напоминающая звездное шаровое скопление.

и ка астрофы в маломерном хаосе. Нам нужно, чтоб, где сказали, там и стояло — и без всяких там левых-правых наклонов, олебании, н предвиденных шараханий.

Сердитый человек не ретроград, не апологет авторитарного режима. Он — технолог.

Что ж, технологов можно понять. Процессы лазерного осаждения, травления и легирования полупроводников на границе «твердое тело — жидкость» сегодня находят широкое применение. Отсюда — беспокойство производств нников по поводу «всяких там непонятных штучек», которые срывают казалось бы самые отработанные технологические процессы.

Ну, например, брак — бугристая структура осажденного золота на поверхности арсенида галлия (фото 5) с точки зрения технолога появилась самопроизвольно, сама по себе. Распределе

ние интенсивности лазерного излучения, направленного на эту поверхность и вызвавшего осаждение золота имело совсем иной — колоколообразный вид.

Как же бороться с такого рода нежелательными, неожиданными явлениями (еще один пример—фото 7)? Ученые снабдили инженеров-практиков вполне конкретными рекомендациями. Одно из универсальных правил состоит в том, чтобы ограничить размеры поля, на которое воздействует лазерное излучение. В таком случае уменьшается область неравновесности: в зоне облучения уже росто не хватает атомов и молекул, что бы раскручивать сложный хоровод.

Действительно когда диаметр пучка, действующего ца образец, уменьшили в десять раз все диссипативные структуры пропали. Золото теперь осаждалось «колоколом» или колоколообразной дорожкой по пути лазерного луча.

Избавиться от дефектов можно иным способом — изменить режим работы лазера. В тех случаях, когда возможно, пе-реити от непрерывного к импульсному. Время импульса должно быть таким, чтобы неоднородное и структуры, порождаемые излучением, не успели развиться.

Если же во время технологического процесса идет химическая реакция, продукты которой меняют отражательную способность среды, то избавиться от всякого рода «теремков» можно в том случае, если удается подобрать лазер с такой длиной волны, которая поглощается одинаково исходным и конечным химическим продуктом. Бывает.(если не удается подобрать такую волну), приходится устанавливать два лазера, работающих на разных длинах волн, подобранных таким образом, что излучение одинаково хорошо поглощалось всеми компонентами среды.

Ф о т о 5. Осадок золота на поверхности арсенида галлия, полученный при лазерном иагреве в растворе дициаиоаурата калия. Золотые шарики диаметром порядка 1 мкм беспорядочно разбросаны по всей площади, обработанной лазерным лучом. Типичный случай, когда синергетические эффекты приводят к технологическому браку.

4