Excimer: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:IOT Excirad172.JPG|thumb|Kommerzieller 172nm-Xenon-Excirad-Strahler aus der [[Druckindustrie]]]]
[[Datei:IOT Excirad172.JPG|mini|Kommerzieller 172-nm-Xenon-Excirad-Strahler aus der [[Druckindustrie]]]]
Die Bezeichnung '''Excimer''' ist ein [[Akronym]] aus der Kurzform von „''exci''ted di''mer''“ (‚angeregtes [[Dimer]]‘). Es handelt sich dabei um ein kurzlebiges [[Teilchen]], das aus zwei oder mehr zusammenhängenden [[Atom]]en oder [[Molekül]]en besteht. Die Besonderheit besteht darin, dass das Excimer nur gebildet werden kann, wenn ein Bindungspartner sich in einem [[angeregter Zustand|angeregten Zustand]] befindet. Verliert dieses Teilchen [[Energie]], so trennen sich die Bindungspartner und kehren in den [[Grundzustand]] zurück. Dabei wird häufig [[Licht]] [[Spontane Emission|emittiert]]. Die [[Emissionsbande]] ist breit und stärker [[Rotverschiebung|rotverschoben]] als die Emissionsbande des angeregten [[Monomer]]s. Diese Eigenschaft kann [[UV/VIS-Spektroskopie|spektroskopisch]] zur Identifizierung von Excimeren eingesetzt werden.
Die Bezeichnung '''Excimer''' ist ein [[Akronym]] aus der Kurzform von „''exci''ted di''mer''“ (‚angeregtes [[Dimer]]‘). Es handelt sich dabei um ein kurzlebiges [[Teilchen]], das aus zwei oder mehr zusammenhängenden [[Atom]]en oder [[Molekül]]en besteht. Die Besonderheit besteht darin, dass das Excimer nur gebildet werden kann, wenn ein Bindungspartner sich in einem [[Angeregter Zustand|angeregten Zustand]] befindet. Verliert dieses Teilchen [[Energie]], so trennen sich die Bindungspartner und kehren in den [[Grundzustand]] zurück. Dabei wird häufig [[Licht]] [[Spontane Emission|emittiert]]. Die [[Emissionsbande]] ist breit und stärker [[Rotverschiebung|rotverschoben]] als die Emissionsbande des angeregten [[Monomer]]s. Diese Eigenschaft kann [[UV/VIS-Spektroskopie|spektroskopisch]] zur Identifizierung von Excimeren eingesetzt werden.


Definitionsgemäß besteht ein Excimer-Molekül aus zwei oder mehreren Atomen des ''gleichen'' [[chemisches Element|chemischen Elements]]. Handelt es sich um Atome ''verschiedener'' Elemente, so spricht man von einem [[Exciplex]]. In der Literatur wird diesem Umstand jedoch selten Rechnung getragen und somit werden Exciplexe häufig fälschlich als Excimere bezeichnet.
Definitionsgemäß besteht ein Excimer-Molekül aus zwei oder mehreren Atomen des ''gleichen'' [[Chemisches Element|chemischen Elements]]. Handelt es sich um Atome ''verschiedener'' Elemente, so spricht man von einem [[Exciplex]]. In der Literatur wird diesem Umstand jedoch selten Rechnung getragen und somit werden Exciplexe häufig fälschlich als Excimere bezeichnet.


== Anwendung in Excimerlasern ==
== Anwendung in Excimerlasern ==
In [[Excimerlaser]]n werden die Eigenschaften von Excimeren (bzw. heute meist Exciplexen) genutzt: die für die [[Laser]]technik notwendige [[Besetzungsinversion]] ist bereits durch die Molekülbildung gegeben, da hierbei der Grundzustand nicht besetzt sein darf. Die [[Zerfallszeit]] beträgt i.A. wenige [[Nanosekunde]]n (ns).
In [[Excimerlaser]]n werden die Eigenschaften von Excimeren (bzw. heute meist Exciplexen) genutzt: die für die [[Laser]]technik notwendige [[Besetzungsinversion]] ist bereits durch die Molekülbildung gegeben, da hierbei der Grundzustand nicht besetzt sein darf. Die [[Zerfallszeit]] beträgt i. A. wenige [[Nanosekunde]]n (ns).


Praktische Bedeutung haben Excimerlaser, die im [[ultraviolett]]en Spektralbereich emittieren, in der [[Medizintechnik]] und in der [[Fotolithografie (Halbleitertechnik)|Fotolithografie]] (einem Bereich der [[Halbleiter]]herstellung) erlangt. Das [[Laseraktives Medium|laseraktive Medium]] besteht hierbei überwiegend aus folgenden Excimeren (Fluor) bzw. Exciplexen:
Praktische Bedeutung haben Excimerlaser, die im [[ultraviolett]]en Spektralbereich emittieren, in der [[Medizintechnik]] und in der [[Fotolithografie (Halbleitertechnik)|Fotolithografie]] (einem Bereich der [[Halbleiter]]herstellung) erlangt. Das [[Laseraktives Medium|laseraktive Medium]] besteht hierbei überwiegend aus folgenden Excimeren (Fluor) bzw. Exciplexen:
* [[Fluor]] (F<sub>2</sub>) mit einer emittierten [[Wellenlänge]] von 157&nbsp;nm
* [[Fluor]] (F<sub>2</sub>) mit einer emittierten [[Wellenlänge]] von 157&nbsp;nm
* [[Argonfluorid]] (ArF) 193&nbsp;nm
* [[Argonfluorid]] (ArF) 193&nbsp;nm
* [[Kryptonfluorid]] (KrF) 248&nbsp;nm
* [[Kryptonmonofluorid]] (KrF) 248&nbsp;nm
* [[Xenonchlorid]] (XeCl) 308&nbsp;nm oder
* [[Xenonchlorid]] (XeCl) 308&nbsp;nm oder
* [[Xenonfluorid]] (XeF) 351&nbsp;nm.
* [[Xenonfluorid]] (XeF) 351&nbsp;nm.
== Siehe auch ==
* [[Edelgasverbindungen]]


== Literatur ==
== Literatur ==

Aktuelle Version vom 14. Februar 2021, 21:48 Uhr

Kommerzieller 172-nm-Xenon-Excirad-Strahler aus der Druckindustrie

Die Bezeichnung Excimer ist ein Akronym aus der Kurzform von „excited dimer“ (‚angeregtes Dimer‘). Es handelt sich dabei um ein kurzlebiges Teilchen, das aus zwei oder mehr zusammenhängenden Atomen oder Molekülen besteht. Die Besonderheit besteht darin, dass das Excimer nur gebildet werden kann, wenn ein Bindungspartner sich in einem angeregten Zustand befindet. Verliert dieses Teilchen Energie, so trennen sich die Bindungspartner und kehren in den Grundzustand zurück. Dabei wird häufig Licht emittiert. Die Emissionsbande ist breit und stärker rotverschoben als die Emissionsbande des angeregten Monomers. Diese Eigenschaft kann spektroskopisch zur Identifizierung von Excimeren eingesetzt werden.

Definitionsgemäß besteht ein Excimer-Molekül aus zwei oder mehreren Atomen des gleichen chemischen Elements. Handelt es sich um Atome verschiedener Elemente, so spricht man von einem Exciplex. In der Literatur wird diesem Umstand jedoch selten Rechnung getragen und somit werden Exciplexe häufig fälschlich als Excimere bezeichnet.

Anwendung in Excimerlasern

In Excimerlasern werden die Eigenschaften von Excimeren (bzw. heute meist Exciplexen) genutzt: die für die Lasertechnik notwendige Besetzungsinversion ist bereits durch die Molekülbildung gegeben, da hierbei der Grundzustand nicht besetzt sein darf. Die Zerfallszeit beträgt i. A. wenige Nanosekunden (ns).

Praktische Bedeutung haben Excimerlaser, die im ultravioletten Spektralbereich emittieren, in der Medizintechnik und in der Fotolithografie (einem Bereich der Halbleiterherstellung) erlangt. Das laseraktive Medium besteht hierbei überwiegend aus folgenden Excimeren (Fluor) bzw. Exciplexen:

  • Fluor (F2) mit einer emittierten Wellenlänge von 157 nm
  • Argonfluorid (ArF) 193 nm
  • Kryptonmonofluorid (KrF) 248 nm
  • Xenonchlorid (XeCl) 308 nm oder
  • Xenonfluorid (XeF) 351 nm.

Siehe auch

  • Edelgasverbindungen

Literatur