الترسيب بالتيار المباشر هو تقنية ترسيب فيزيائي للبخار (PVD) تُستخدم لترسيب أغشية رقيقة من المواد على ركيزة. وتتضمن العملية إنشاء تفريغ داخل غرفة وإدخال غاز مثل الأرجون وتطبيق جهد تيار مباشر (DC) على المادة المستهدفة. يعمل هذا الجهد على تأيين الغاز، مما يؤدي إلى تكوين بلازما تقصف الهدف بالأيونات. ويؤدي تأثير هذه الأيونات إلى قذف ذرات من الهدف، أو "تناثرها" في البلازما. وتنتقل هذه الذرات بعد ذلك عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
تكوين الفراغ:
تتمثل الخطوة الأولى في عملية الرش بالتيار المستمر في إنشاء فراغ داخل غرفة المعالجة. وهذا أمر بالغ الأهمية لعدة أسباب. في المقام الأول، يعمل ذلك على تمديد متوسط المسار الحر للجسيمات، وهو متوسط المسافة التي يقطعها الجسيم قبل الاصطدام بآخر. في بيئة منخفضة الضغط، يمكن للجسيمات أن تقطع مسافات أطول دون تصادمات، مما يسمح بترسيب أكثر اتساقًا وسلاسة للمادة المستهدفة على الركيزة.تكوين البلازما:
بمجرد إنشاء التفريغ، يتم إدخال غاز، عادةً الأرجون، في الغرفة. ثم يتم تطبيق جهد تيار مستمر بين الهدف (الكاثود) والركيزة أو جدران الغرفة (الأنود). يقوم هذا الجهد بتأيين غاز الأرجون، مما يخلق بلازما تتكون من أيونات الأرجون والإلكترونات.
القصف والرش:
يتم تسريع أيونات الأرجون في البلازما نحو الهدف سالب الشحنة بواسطة المجال الكهربائي. عندما تصطدم هذه الأيونات بالهدف، فإنها تنقل طاقتها الحركية إلى ذرات الهدف، مما يتسبب في طرد بعضها من السطح. تُعرف هذه العملية باسم الاخرق.الترسيب على الركيزة:
تنتقل الذرات المنبثقة عبر الفراغ وتترسب على الركيزة. نظرًا لأن متوسط المسار الحر طويل بسبب الفراغ، يمكن للذرات أن تنتقل مباشرة من الهدف إلى الركيزة دون تشتت كبير، مما يؤدي إلى طبقة رقيقة عالية الجودة وموحدة.
