ISSN:
0003-3146
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
Die Ablation von Triazenpolymeren durch Exzimerlaserpulse mit einer Welenlänge von 308 nm wird als Funktion der auf der Oberfläche deponierten Energiedichte untersucht. Um PMMA, welches als Homopolymeres keine Absorption bei 308 nm aufweist, für die Ablation bei dieser Wellenlänge zu sensitivieren, wird ein PMMA-Copolymeres synthetisiert, in welchem ein Anteil von 0.3 mol-% der Seitengruppen die Triazengruppe enthält. An diesem Material beabachtet man Abtragtiefen von bis zu ≈ 30μm pro Puls; das Ablationsverhalten des Copolymeren ist in dieser Hinsicht vergleichbar mit demjenigen von PMMA, welches durch Lösen niedermolekularer Triazenverbindungen physikalisch dotiert wird.Als Alternative zur Copolymerisation werden durch eine Polykondensationsreaktion Triazen-Hauptkettenpolymere mit einer bzw. zwei Triazengruppen pro Wiederholungseinheit synthetisiert (Polymere TP 1 bzw. TP 2). Während die Bestrahlung von TP 1 in unbefriedigenden Ablationsprofilen mit geneigten Kraterwänden resultiert, erhält man bei TP 2 gut definierte kreisförmige Profile mit scharfen Kanten, senkrechten Wänden und ebenen Böden der Ablationskrater. Ein Vergleich des Ablationsverhaltens von TP 2 bei 248 und 308 nm zeigt eine höhere Effizienz der Einstrahlung bei der größeren Wellenlänge: Der Grenzwert der Abtragtiefe pro Plus für hohe Laser-Energiedichten beträgt 1 μm bei 248 nm, im Vergleich zu 3 μm bei 308 nm. Diese Wellenlängenabhängigkeit wird auf dem Mechanismus der Ablation im vorliegenden System zurückgeführt: Der bei der Photolyse der Triazene freigesetzte Stickstoff wirkt als ‘Treibgas’ für die Ablation. Als Konsequenz wird im Bereich der eingesetzten Laser-Energiedichten bereits beim ersten Plus Abtragung von Material beobachtet, d. h. es sind keine Inkubationspulse erforderlich.
Notes:
The excimer laser-induced ablation of triazene polymers at a wavelength of 308 nm has been investigated as a function of laser fluence deposited on the surface in one or several pulses. PMMA, which as a homopolymer can not be ablated at 308 nm, has been sensitized for ablation at this wavelength by synthesizing a copolymer in which 0.3 mol-% of the side chains contain the triazene functional groups. The high ablated depths per pulse achieved in this manner are similar to the ones observed upon physical doping of PMMA with monomeric triazene compounds. In an alternative approach, the triazene functional group is introduced once (polymer TP 1) or twice (TP 2) into each repeating unit of the polymer backbone by a polycondensation reaction. Irradiation of TP 1 gives rise to ill-defined ablation profiles with sloping wall. In contrast, clean circular ablation profiles are obtained with polymer TP 2, which are characterized by circular contours, steep edges, and flat bottoms of the ablated craters. The origins of these differences are investigated. A comparative study of excimer laser ablation of TP 2 at 248 and 308 nm shows that the latter wavelength is more effective; the plateau value of the ablated depth per pulse corresponds to ≈ 1 μm at 248 nm and ≈ 3 μm at 308 nm. This dependence is attributed to the photolysis behaviour of the triazene compounds: nitrogen released upon photolytic bond cleavage acts as a driving gas which promotes the ablation. As a consequence, no ‘incubation pulses’ are required for triazene polymer ablation in the investigated fluence range.
Additional Material:
8 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/apmc.1993.052060110
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