الاسبترنج هو عملية مدعومة بالتفريغ تنطوي على طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة، تعرف باسم هدف الاسبترنج، وترسيبها اللاحق على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة ذات خصائص محددة. وتتم هذه العملية عن طريق قصف الهدف بواسطة جسيمات نشطة، عادةً ما تكون أيونات، والتي تتسبب في طرد ذرات الهدف من شبكة المادة إلى الحالة الغازية داخل غرفة الطلاء.
الشرح التفصيلي:
-
قصف الهدف:
-
تبدأ عملية الاخرق بإدخال غاز خاضع للتحكم، عادةً ما يكون الأرجون، في غرفة تفريغ. يتم تطبيق مجال كهربائي لتأيين الغاز، مما يخلق بلازما. ثم يتم تسريع جسيمات الغاز المتأين أو الأيونات بواسطة المجال الكهربائي نحو الهدف. وعندما تصطدم هذه الأيونات بالهدف، فإنها تنقل الزخم إلى ذرات الهدف من خلال سلسلة من التصادمات غير المرنة جزئياً.طرد ذرات الهدف:
-
تتسبب كمية الحركة المنقولة من القصف الأيوني في ارتداد ذرات الهدف بطاقة كافية للتغلب على طاقة الارتباط السطحية للمادة المستهدفة. وينتج عن ذلك طرد أو رش ذرات الهدف من شبكة المادة إلى الحالة الغازية داخل غرفة الطلاء. ويُعرف متوسط عدد الذرات المقذوفة لكل أيون ساقط باسم ناتج الاصطرار، والذي يعتمد على عوامل مختلفة بما في ذلك زاوية سقوط الأيون والطاقة وكتلة الأيون والذرات المستهدفة.
-
الترسيب على الركيزة:
تنتقل ذرات الهدف المقذوفة عبر غرفة التفريغ وتترسب على ركيزة. يمكن أن تكون هذه الركيزة مصنوعة من مواد مختلفة مثل السيليكون أو الزجاج أو البلاستيك المقولب. تنوي الذرات على الركيزة وتشكل طبقة رقيقة ذات خصائص مرغوبة مثل الانعكاسية أو المقاومة الكهربائية أو الأيونية أو غيرها من الخصائص المحددة. يمكن تحسين العملية للتحكم في شكل الفيلم وتوجهات الحبيبات وأحجام الحبيبات وكثافتها.
التطبيقات والأهمية:
