الرش بالمغناطيسية هو تقنية ترسيب بخار فيزيائي (PVD) تستخدم لترسيب الأغشية الرقيقة على الركائز. وتعمل هذه التقنية عن طريق تأيين المادة المستهدفة داخل غرفة تفريغ باستخدام بلازما مولدة بواسطة مجال مغناطيسي. ثم تتبخّر المادة الهدف المؤيّنة أو تتبخّر، وتترسب على الركيزة.
شرح مفصل:
-
إعداد غرفة التفريغ: تبدأ العملية في حجرة تفريغ الهواء حيث يتم تقليل الضغط لتسهيل عملية الاخرق. تقلل هذه البيئة من وجود غازات أخرى يمكن أن تتداخل مع عملية الترسيب.
-
إدخال الغاز الخامل: يتم إدخال غاز خامل، عادةً الأرجون، في الغرفة. غاز الأرجون ضروري لأنه يعمل كوسيط يحدث من خلاله التأين.
-
إنشاء البلازما: تولد صفائف المغناطيس داخل الغرفة مجالاً مغناطيسياً فوق سطح الهدف. ويولد هذا المجال المغناطيسي، إلى جانب الجهد العالي المطبق على الهدف، بلازما بالقرب من الهدف. تتكون البلازما من ذرات غاز الأرجون وأيونات الأرجون والإلكترونات الحرة.
-
التأين والرش بالتأين: تتصادم الإلكترونات الموجودة في البلازما مع ذرات الأرجون، مما يخلق أيونات الأرجون موجبة الشحنة. تنجذب هذه الأيونات إلى الهدف سالب الشحنة. وعندما تصطدم بالهدف، تقذف الذرات من المادة المستهدفة.
-
الترسيب على الركيزة: تنتقل الذرات المقذوفة من المادة المستهدفة عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة. يتم التحكم في هذه العملية بشكل كبير، مما يسمح بالترسيب الدقيق للمواد ذات الخصائص المحددة.
-
التحكم بواسطة المغنطرونات: تلعب المغنطرونات دوراً حاسماً في التحكم في مسار الذرات المقذوفة. فهي تساعد في الحفاظ على كثافة البلازما بالقرب من الهدف، مما يعزز كفاءة عملية الاخرق. ويؤدي المجال المغناطيسي إلى حصر الإلكترونات بالقرب من الهدف، مما يزيد من تفاعلها مع غاز الأرجون وبالتالي معدل التأين.
-
تشكيل الغشاء الرقيق: تتكثف الذرات التي تنقذف من الهدف على سطح الركيزة مكونة طبقة رقيقة. يمكن أن يكون هذا الفيلم من مواد مختلفة اعتمادًا على تكوين الهدف.
التصحيح والمراجعة:
المراجع المقدمة متسقة ومفصلة وتصف بدقة عملية الاخرق المغنطروني. لا توجد أخطاء واقعية في وصف العملية. ويغطي الشرح توليد البلازما، ودور المجال المغناطيسي، وعملية التأين، وترسيب الطبقة الرقيقة على الركيزة.
