在工業應用中，最常用的準分子波長是 172 nm。其 7.23 eV 的能量足以直接裂解有機分子的所有主要鍵，但碳和氧 (C=O) 之間的鍵和一些無機氧化物之間的鍵除外。這使其成為表面改性、光清洗、光固化的絕佳選擇。

圖：針對平板顯示器光清洗技術工藝流程

基材表面被污染物覆蓋，這些污染物可能是有機物質，例如脂肪和/或氧化物。輻射172 nm波長的準分子燈可以直接破壞基板表面上的分子鍵，其殘留物保留在表面上。在準分子模塊與基板之間的氣隙中，被 172 nm 輻射激發后會產生高能氧自由基和臭氧，自由基氧化殘留物并將其清除。

什么是準分子燈

準分子燈，又稱紫外線準分子燈，通過采用準分子氣體配比獲得不同單色波長，如172nm、222nm或308nm等高強度的準分子紫外光。準分子發射的紫外線光具有單光譜特性，狹窄的光譜線和單色紫外輻射光譜使得它能用更集中的功率來進行光處理。與傳統汞紫外線燈比較，準分子紫外線燈光強超大，靶向精準，無汞危害，綠色環保，可回收，無二次污染，克服現有技術瓶頸，以其高能量密度、低反應溫度、大反應面積、反應時間短的卓越特性，在微電子、醫學、材料科學和環境保護等領域獲得廣泛和獨特的應用。

準分子光源特點

1、單色性好，紫外輸出能量集中，紫外輸出強度高,可達100mW/cm2;2、非相干光有利于大面積加工;3、無傳統光源固有的電極腐蝕現象，使用壽命極大加長;4、可隨時瞬間開啟熄滅，無需預熱，無需快門，開關次數不影響使用壽命;5、開啟和運行不受周圍環境溫度影響;6、冷光源，不產生紅外輸出，對被處理對象無明顯加熱效應，適用于熱敏材料處理;7、綠色環保，制造無需用汞，無二次污染和廢舊回收處理問題。

準分子光源作用原理

基于準分子光源特點，我們來看看準分子光源是如何產生作用的。以準分子波長172 nm為例，紫外線照射固體表面后，表面的污染物有機分子結合被強的光能切斷、氧化，而后分解成氧氣和氫氣等易揮發性物質，最終揮發消失，被清洗后的表面清潔度極高。

1、打破分子鍵

打破有機物質的分子鍵的能量需要超過物質結合能的光能，同時物質的能量吸收(激發)越大，就越容易引發反應(分解)并且所需的處理時間越短。因此使用低壓紫外線燈無法打破的結合能可以使用準分子燈產生的 172nm 波長進行分解。

2、大量產生激發態氧原子

準分子紫外線燈與傳統汞紫外線燈比較，光強超大，靶向精準，無汞制造，綠色環保，可回收，無二次污染。與低壓紫外燈的185nm波長相比，準分子燈172nm波長的分子氧吸收系數大20倍左右。這不僅可以產生高密度的活性氧，而且通過直接作用于氧氣，可以產生具有強大氧化能力的強激發氧。

準分子燈功能應用

1、增加表面能量和親水性

準分子輻射通過增加表面能來“激活”表面，表面能以每米毫牛頓 (mN/m) 為單位。表面能決定了流體和固體表面之間的接觸角。準分子光清洗作為其他清洗設備對表面處理的替代品，準分子的冷光極大減少了類似紅外線等產生的多余熱量。這種降低的熱負荷意味著不會損壞基材表面結構，從而保證更好的粘接結果為了確保附著力和均勻分布。例如在印刷和粘合等應用中，需要實現更小的接觸角，提高清潔度。

雖然聚合物和其他復合材料的表面輻照可能是準分子最常用的用途，但這種處理也幾乎適用于任何表面。將準分子技術應用于硅晶片、金屬和玻璃時，清潔、涂層和粘合也可以得到顯著改善。

圖表展示了玻璃、礦物和聚合物類型的例子，可以使用準分子技術結合。

粘合優勢分析：√強/極強 ○弱

2、更廣泛的應用范圍

在某些情況下，可以實現完全親水化，其中整個表面變得潤濕。此時，液體的接觸角達到零度，將液滴轉化為液膜。目前，準分子燈正用于生態學、光化學、光生物學、醫學、物理學、微電子學以及包括智能制造工業在內的各種工業分支等等。

圖：銅、鋁、硅的在準分子燈照射下接觸角變化

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原文標題：172nm準分子燈的特性及應用

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