يتم إنشاء البلازما في الاخرق من خلال تطبيق الجهد العالي بين الكاثود (عادةً ما يكون خلف هدف الاخرق) والقطب الموجب (المتصل بالحجرة كأرضية كهربائية).يعمل هذا الجهد على تسريع الإلكترونات التي تتصادم مع ذرات الغاز المحايدة (عادةً الأرجون) في الغرفة، مما يؤدي إلى تأينها.وتتكون البلازما الناتجة من أيونات موجبة الشحنة وإلكترونات حرة وذرات متعادلة في توازن ديناميكي.تنجذب الأيونات الموجبة إلى المهبط سالب الشحنة، مما يسبب تصادمات عالية الطاقة مع المادة المستهدفة، وهو أمر ضروري لعملية الرش.ويرجع توهج البلازما الملاحظ إلى إعادة اتحاد الأيونات والإلكترونات، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في صورة ضوء.
شرح النقاط الرئيسية:
-
تطبيق الجهد وتسارع الإلكترونات:
- يتم تطبيق جهد عالٍ بين الكاثود (الهدف) والأنود (أرضية الحجرة).
- يعمل هذا الجهد على تسريع الإلكترونات بعيداً عن المهبط.
- تتصادم الإلكترونات المتسارعة مع ذرات الغاز المتعادلة (مثل الأرجون) في الحجرة، فتنقل الطاقة إليها.
-
تأين ذرات الغاز:
- التصادمات بين الإلكترونات وذرات الغاز المتعادلة تسبب التأين.
- ويؤدي التأين إلى نزع الإلكترونات من ذرات الغاز، مكوِّنًا أيونات موجبة الشحنة وإلكترونات حرة.
- وتُكوِّن هذه العملية بلازما، وهي حالة من المادة تتكون من جسيمات مشحونة في حالة شبه متعادلة.
-
تكوين البلازما:
- البلازما هي بيئة ديناميكية تحتوي على ذرات غازية متعادلة وأيونات وإلكترونات وفوتونات.
- يتم الحفاظ على بلازما مستدامة عن طريق الحقن المستمر لغاز نوبل (عادةً الأرجون) وتطبيق جهد تيار مستمر أو جهد الترددات اللاسلكية للحفاظ على عملية التأين.
-
دور الغاز النبيل (الأرجون):
- يشيع استخدام الأرجون لأنه خامل كيميائياً وسهل التأين.
- يتم إدخال الغاز في غرفة مفرغة من الهواء حتى يصل إلى الضغط المطلوب لتكوين البلازما.
-
توهج البلازما:
- يرجع التوهج المرئي للبلازما إلى إعادة اتحاد الأيونات الموجبة الشحنة مع الإلكترونات الحرة.
- وعندما يُعاد تجميع إلكترون مع أيون، تنبعث الطاقة الزائدة على شكل ضوء، مما يخلق توهج البلازما المميز.
-
الاخرق بالتيار المستمر والترددات اللاسلكية:
- في الاخرق بالتيار المستمر، يتم تطبيق جهد تيار مباشر، مما يجذب الإلكترونات إلى الأنود والأيونات الموجبة إلى المهبط (الهدف).
- أما في الاخرق بالترددات اللاسلكية، فيتم استخدام تيار متناوب، والذي يمكن أن يؤين الغازات بكفاءة أكبر وهو مناسب للمواد العازلة.
-
التصادمات عالية الطاقة والرش بالترددات اللاسلكية:
- يتم تسريع الأيونات الموجبة الشحنة نحو المهبط السالب الشحنة (الهدف).
- تعمل هذه التصادمات عالية الطاقة على إزاحة الذرات من المادة الهدف، والتي تترسب بعد ذلك على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
-
فرق الجهد واشتعال البلازما:
- يعد فرق الجهد بين الكاثود والأنود أمرًا بالغ الأهمية لإشعال البلازما والحفاظ عليها.
- ويضمن هذا الفرق في الجهد استمرار تأين الغاز، مما يحافظ على حالة البلازما.
من خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن للمرء أن يقدّر العملية المعقدة لتوليد البلازما في عملية الرش بالمبيدات ودورها الحاسم في ترسيب الأغشية الرقيقة.
جدول ملخص:
| الجانب الرئيسي | الوصف |
|---|---|
| تطبيق الجهد | يعمل الجهد العالي على تسريع الإلكترونات، مما يتسبب في حدوث تصادمات مع ذرات الغاز المحايدة. |
| التأين | تقوم التصادمات بتجريد الإلكترونات، مكوِّنةً أيونات وإلكترونات حرة، مكوِّنةً البلازما. |
| تكوين البلازما | بيئة ديناميكية من الأيونات والإلكترونات والذرات المتعادلة التي يحافظ عليها الأرجون. |
| دور الأرجون | يحافظ الأرغون الخامل وسهل التأين على البلازما تحت ضغط محكوم. |
| توهج البلازما | إعادة تجميع الأيونات والإلكترونات تطلق الطاقة في صورة ضوء مرئي. |
| الاخرق بالتيار المستمر مقابل الاخرق بالترددات اللاسلكية | يستخدم التيار المستمر تيارًا مباشرًا، بينما يستخدم التردد اللاسلكي تيارًا مترددًا للمواد العازلة. |
| التصادمات عالية الطاقة | تصادم الأيونات مع الهدف، مما يؤدي إلى إزاحة الذرات لترسيب الأغشية الرقيقة. |
| الفرق المحتمل | حاسم لإشعال البلازما والحفاظ عليها من خلال التأين المستمر. |
اكتشف كيف يمكن لبلازما الاخرق أن تحدث ثورة في عمليات الأغشية الرقيقة الخاصة بك- اتصل بخبرائنا اليوم !
