Excimer

Die Bezeichnung Excimer, leitet sich her aus der Kurzform von "excited dimer" (= angeregtes Dimer). Es handelt sich dabei um ein kurzlebiges Teilchen, das aus zwei oder mehreren zusammenhängenden Atomen besteht. Die Besonderheit Gegenüber einem Molekül besteht darin, dass das Excimer nur gebildet werden kann, wenn ein Bindungspartner sich in einem angeregten Zustand befindet. Verliert dieses Teilchen Energie, trennen sich die Bindungspartner und kehren in den Grundzustand zurück. Im Grundzustand haben die vormaligen Bindungspartner eine abstoßende Wirkung aufeinander.

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

In der Lasertechnologie werden die Eigenschaften von Excimeren (bzw. heute meist Exciplexen) durch Excimerlaser für konkrete Anwendungsfälle 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 erlangt, die im ultravioletten Spektralbereich emittieren. Das laseraktive Medium besteht hierbei überwiegend aus Argonfluorid (ArF), Kryptonfluorid (KrF) oder Xenonchlorid (XeCl). Sie finden Einsatz in der Medizintechnik und in der Lithographie, einem Bereich der Halbleiterherstellung.