في عملية الاخرق، يكون الهدف بالفعل هو القطب السالب.وذلك لأن الهدف متصل بجهد سالب (كاثود) في نظام الاخرق بينما تعمل الركيزة كقطب موجب (أنود).عندما يتم تطبيق جهد عالٍ، يتأين الغاز الخامل (عادةً الأرجون) في الغرفة، مما يؤدي إلى تكوين بلازما.يتم تسريع أيونات الأرجون الموجبة الشحنة نحو الهدف السالب الشحنة (المهبط)، مما يؤدي إلى قصفه وقذف الذرات من سطح الهدف.ثم تترسب هذه الذرات المقذوفة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.وتعد هذه العملية أساسية لكل من الرش المغنطروني والرش المغنطروني والرش بالتيار المستمر، حيث يكون دور الهدف ككاثود حاسم لترسيب المواد.
شرح النقاط الرئيسية:
-
الهدف ككاثود:
- في عملية الاخرق، يتم توصيل الهدف بجهد سالب، مما يجعله القطب السالب في النظام.
- ومن ناحية أخرى، تعمل الركيزة كقطب موجب (أنود).
- يخلق هذا الإعداد مجالًا كهربائيًا يسرع الأيونات الموجبة الشحنة نحو الهدف.
-
دور الغاز الخامل:
- يتم إدخال غاز خامل، عادة ما يكون الأرجون، في غرفة التفريغ.
- ويتأين الغاز بواسطة الجهد العالي المطبق بين الهدف (الكاثود) والركيزة (الأنود)، مما يؤدي إلى تكوين بلازما.
- تتكون البلازما من أيونات الأرجون موجبة الشحنة والإلكترونات الحرة.
-
آلية الاخرق:
- يتم تسريع أيونات الأرجون الموجبة الشحنة نحو الهدف السالب الشحنة (المهبط).
- عندما تصطدم هذه الأيونات عالية الطاقة بالهدف، فإنها تقذف الذرات من سطح الهدف من خلال عملية تسمى الرش.
- ثم تنتقل الذرات المقذوفة عبر حجرة التفريغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
-
الاخرق المغنطروني:
- في الاخرق المغنطروني، يتم وضع مغنطرون بالقرب من الهدف لتعزيز عملية الاخرق.
- يحصر المجال المغناطيسي البلازما بالقرب من سطح الهدف، مما يزيد من تأين الغاز الخامل ويحسن كفاءة الاخرق.
- وينتج عن ذلك معدل ترسيب أعلى وجودة أفضل للفيلم.
-
رش بالتيار المستمر:
- في الرش بالتيار المستمر، يُستخدم مجال تيار مباشر (DC) لتوليد البلازما.
- يكون الهدف (المهبط) عند جهد سالب يبلغ عدة مئات من الفولتات، بينما تعمل الركيزة كقطب موجب.
- هذه الطريقة فعالة بشكل خاص للأهداف المعدنية ولكنها أقل فعالية بالنسبة للمواد غير الموصلة التي يمكن أن تصبح موجبة الشحنة وتصد أيونات الأرجون.
-
مادة الهدف وشكله:
- الهدف هو قطعة صلبة من المادة المراد ترسيبها، مثل الذهب أو المعادن الأخرى.
- وعادةً ما يكون مسطحًا أو أسطواني الشكل ويجب أن يكون كبيرًا بما يكفي لتجنب الرش غير المقصود للمكونات الأخرى، مثل المحامل المعدنية.
- ويكون سطح الهدف دائماً أكبر من المساحة المتناثرة، وغالباً ما تظهر الأهداف المستخدمة أخاديد أو \"مسارات سباق\" أعمق حيث يكون التناثر هو السائد.
-
التطبيقات في تصنيع أشباه الموصلات:
- تُستخدم أهداف الاخرق على نطاق واسع في تصنيع أشباه الموصلات لترسيب الأغشية الرقيقة من السبائك المعدنية على الركائز.
- ويجب أن تضمن الأهداف النقاء الكيميائي والتوحيد المعدني لتلبية المتطلبات الصارمة لإنتاج أشباه الموصلات.
وباختصار، فإن الهدف في عملية الاخرق هو في الواقع المهبط، ويلعب دوراً حاسماً في عملية الترسيب من خلال توفير المادة التي يتم إخراجها وترسيبها على الركيزة.ويعد التفاعل بين الهدف (الكاثود) والركيزة (الأنود) والبلازما الناتجة عن الغاز الخامل أمرًا أساسيًا لعملية الرش بالمطرقة مما يتيح إنشاء أغشية رقيقة عالية الجودة لمختلف التطبيقات، بما في ذلك تصنيع أشباه الموصلات.
جدول ملخص:
| الجانب الرئيسي | التفاصيل |
|---|---|
| الهدف ككاثود | متصل بالإمكانات السالبة، يجذب أيونات الأرجون من أجل الاخرق. |
| دور الغاز الخامل | يتأين الأرجون لتكوين البلازما، وهو ضروري لعملية الاخرق. |
| آلية الاخرق | تقصف أيونات الأرغون الهدف، وتقذف الذرات التي تترسب على الركيزة. |
| الاخرق المغنطروني | يعزز المجال المغناطيسي حصر البلازما، مما يحسن كفاءة الترسيب. |
| الاخرق بالتيار المستمر | يولد التيار المباشر البلازما، وهو مثالي للأهداف المعدنية. |
| مادة الهدف وشكله | عادةً ما تكون مسطحة أو أسطوانية الشكل، مصنوعة من مواد مثل الذهب أو المعادن الأخرى. |
| التطبيقات | تستخدم على نطاق واسع في تصنيع أشباه الموصلات للأغشية الرقيقة عالية الجودة. |
اكتشف كيف يمكن لأهداف الاخرق تحسين عمليات الأغشية الرقيقة الخاصة بك- اتصل بخبرائنا اليوم !
