Un excímero es una combinación transitoria de dos átomos, denominada dímero excitado, en la que al menos un átomo existe en un estado excitado electrónicamente. En condiciones normales, los átomos contienen dos electrones por nivel de energía que rodean a sus protones, y los electrones giran en direcciones opuestas. Cuando el átomo absorbe energía de la luz, un electrón puede moverse a una órbita de mayor energía, dejando un electrón desapareado. El átomo se combina con otro átomo para formar un dímero solo en estas circunstancias excitadas, y cuando el dímero libera su energía y el electrón vuelve a su estado fundamental, el dímero se disocia y emite una luz fluorescente. Un excímero normalmente puede durar solo unos pocos nanosegundos.
Los láseres excímeros son láseres ultravioleta que se utilizan para la cirugía ocular, el micromecanizado y la creación de chips de computadora. Con presión y electricidad, el láser crea dímeros al pasar corriente eléctrica a través de mezclas de gases reactivos, como flúor o cloro, y gases inertes, como criptón o argón. Las moléculas de gas inerte se unen temporalmente a los gases reactivos, formando compuestos excitados que liberan energía de forma espontánea o por estimulación. A medida que las moléculas liberan su energía y se disocian, se emite luz láser ultravioleta (UV).
La luz ultravioleta interrumpe los enlaces moleculares en tejidos o materiales biológicos u orgánicos. Tiene un bajo grado de penetración y el tejido impactado se desintegra en el aire en lugar de quemarse. Por estas razones, los láseres excimer se utilizan para remodelar o eliminar el tejido de la superficie de la superficie ocular. La queratomilieusis intersticial asistida por láser (LASIK) es la aplicación de luz ultravioleta derivada de excímeros al tejido que se encuentra debajo de un colgajo externo de la córnea para ajustar la curvatura de la córnea. El aplanamiento de la forma de la córnea trata la miopía y la inclinación de la córnea trata la hipermetropía. Además, se pueden eliminar las zonas irregulares del contorno corneal que producen astigmatismo.
Además de la cirugía ocular para tratar problemas de enfoque, los láseres excimer tienen otras aplicaciones relacionadas con la salud. Los láseres excímeros se han utilizado en operaciones de angioplastia para abrir obstrucciones en arterias obstruidas. Los dermatólogos han utilizado excímeros de cloruro de xenón para desintegrar una variedad de lesiones cutáneas, como el vitíligo y la psoriasis. Los oftalmólogos pueden eliminar las cicatrices corneales superficiales con precisión utilizando el láser excimer.
Los láseres de luz ultravioleta profunda (DUV) que utilizan dímeros de criptón-flúor o argón-flúor emiten luz con longitudes de onda de 193 a 248 nanómetros (7.8 X 10-6 a 9.8 X 10-6 pulgadas). Desde un punto de vista industrial, los fabricantes de dispositivos de microchip utilizan estos láseres excímeros profundos para fotolitografía de alta resolución. Esto ha permitido la captura de datos en tan poco espacio como diez nanómetros y ha permitido la producción de chips de computadora más pequeños y densos que los producidos con la tecnología anterior. Los microchips han experimentado una reducción gradual de tamaño de 0.5 micrómetros (2 X 10 -5 pulgadas) en 1990 a aproximadamente 43 nanómetros (1.7 X 10 -6 pulgadas) en 2010. Además, los láseres excimer han permitido cortar plásticos y polímeros con extraordinarios precisión.