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極端紫外線（EUV [ 1 ]またはXUV）または高エネルギー紫外線は、電磁スペクトルのうち、水素ライマンアルファ線（ 121 nm）より短い波長からX 線帯（10 nm）までの範囲の電磁放射です。プランク・アインシュタイン方程式によれば、EU V光子のエネルギーは10.26 eVから124.24 eV までで、ここで X 線エネルギーに入ります。EUV は、太陽コロナによって自然に発生し、プラズマ、高次高調波発生源、シンクロトロン光源によって人工的に発生します。紫外線 C の範囲は 100 nm まで広がっているため、用語には多少の重複があります。
極端紫外線の主な用途は、光電子分光法、太陽光画像撮影、およびリソグラフィーである。空気中では、極端紫外線は電磁スペクトルの中で最も吸収されやすい成分であるため、透過には高真空が必要となる。
中性原子や凝縮物質は、EUV放射を放出するのに十分なエネルギー遷移を持たない。まず電離が起こる必要がある。EUV光は、多価の正イオンに束縛された電子によってのみ放出される。例えば、+3価の炭素イオン（すでに3個の電子が除去されている）から電子を1個除去するには、約65 eVのエネルギーが必要である。このような電子は、通常の価電子よりも強く束縛されている。多価の正イオンの存在は、高温高密度のプラズマでのみ可能である。あるいは、自由電子とイオンは、超高次高調波レーザービームの強い電場によって一時的かつ瞬時に生成される可能性がある。電子は親イオンに戻る際に加速され、強度が低下した高エネルギー光子を放出する。この光子はEUV領域にある可能性がある。放出された光子が電離放射線である場合、それらは高調波発生媒体の原子も電離し、高調波発生源を枯渇させる。解放された電子は、極端紫外線（EUV）光の電場が電子を高調波に励起するほど強くないため逃げ出し、一方、元のイオンは元の電気的に中性の原子ほど容易にイオン化されなくなります。したがって、EUVの発生と吸収（イオン化）の過程は互いに激しく競合します。
21世紀初頭には、自由電子レーザーに基づくEUV光源と、高次高調波発生技術に基づく卓上型EUV光源が複数登場した。[ 2 ]： 579レーザー生成プラズマ（LPP）光発生に基づくEUVリソグラフィ用第一世代商用システムが出荷された。[ 3 ]： 173
EUV光は、シンクロトロンの周りを公転する自由電子からも放出されることがある。
クリプトンと水素のガスセル内での四光波混合により、波長が110 nmまで連続的に調整可能な狭帯域EUV光を生成することができる。[ 4 ]窓のないガスチャンバーでは、75 nmまで固定された四光波混合が観測されている。
EUV光子が吸収されると、X線や電子ビームが物質に吸収されるときと同様に、電離によって光電子と二次電子が生成されます。 [ 5 ]
物質の極端紫外線（EUV）放射に対する反応は、以下の式で表すことができます。
吸収点：
EUV光子エネルギー = 92 eV、= 電子結合エネルギー + 光電子の初期運動エネルギー
光電子の平均自由行程の3倍以内（1～2 nm）：
光電子の運動エネルギーの減少＝イオン化ポテンシャル＋二次電子の運動エネルギー；
二次電子の平均自由行程の3倍以内（約30 nm）：
光電子はその後、衝撃電離の過程を経て二次電子を放出する。場合によっては、オージェ遷移も起こり、1つの光子の吸収によって2つの電子が放出されることもある。
厳密に言えば、光電子、オージェ電子、二次電子はすべて、電荷中性を保つために正に帯電した正孔（近くの分子から電子を引き抜くことで中和できるイオン）を伴います。電子-正孔対はしばしば励起子と呼ばれます。高エネルギー電子の場合、電子-正孔間の距離はかなり大きくなり、結合エネルギーはそれに応じて低くなりますが、低エネルギーでは、電子と正孔は互いに近づくことができます。励起子自体はかなり大きな距離（>10 nm）を拡散します。[ 6 ] 名前が示すように、励起子は励起状態です。電子と正孔が再結合して励起子が消滅したときにのみ、安定な化学反応生成物が形成されます。
光子の吸収深さが電子の脱出深さを超えるため、放出された電子は最終的に減速し、そのエネルギーを熱として散逸します。EUV波長は、対応する光子エネルギーがすべての物質のバンドギャップを超えるため、より長い波長よりもはるかに強く吸収されます。その結果、加熱効率が著しく高くなり、誘電体材料の熱アブレーション閾値が低くなるという特徴があります。[ 7 ]
極端紫外線の特定の波長は、太陽活動の極小期と極大期の間で最大で50倍も変化する[ 8 ] 。これは成層圏の温暖化に寄与する可能性があり、オゾンに関しては、オゾンを生成するのに必要なエネルギーは破壊するのに必要なエネルギーよりも少ないため、太陽風からのエネルギーが多いほどオゾン層にダメージを与える。これらは、ひいては気候変動に関連する現象に寄与する。[ 8 ]
他の電離放射線と同様に、EUVおよびEUV放射線によって直接的または間接的に放出される電子は、デバイスの損傷の原因となる可能性が高い。損傷は、酸化物の脱離[ 9 ]または電離後の捕捉電荷[ 10 ]によって発生する可能性がある。また、マルター効果による無限の正電荷によっても損傷が発生する可能性がある。自由電子が戻って正味の正電荷を中和できない場合、正イオンの脱離[ 11 ]が中性を回復する唯一の方法となる。しかし、脱離は基本的に、露出中に表面が劣化することを意味し、さらに、脱離した原子は露出した光学部品を汚染する。EUVによる損傷は、極端紫外線撮像望遠鏡（EIT）のCCD放射線による経年劣化ですでに記録されている[ 12 ] 。
放射線損傷は、プラズマ処理損傷のプロセスで研究されてきたよく知られた問題です。ウィスコンシン大学シンクロトロンでの最近の研究では、200 nm以下の波長で測定可能な表面帯電が可能であることが示されました。[ 13 ] EUV放射線は照射境界から数センチメートル離れた場所で正の帯電を示し、VUV（真空紫外線）放射線は照射境界内で正の帯電を示しました。
ハンブルクの自由電子レーザー（FLASH）でEUVフェムト秒パルスを用いた研究では、熱溶融による損傷の閾値が100 mJ/cm 2未満であることが示された。[ 14 ]
以前の研究[ 15 ] では、「軟」電離放射線によって生成された電子が表面から約100nm下まで浸透し、加熱を引き起こすことが示されました。
ウィキメディア・コモンズにある極端紫外線に関するメディア