الاخرق هو عملية تلعب فيها الغازات دوراً حاسماً في ترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة.
ويعتمد نوع الغاز المستخدم على الخصائص التي تريدها في المادة النهائية ونوع المادة المستهدفة التي تعمل بها.
يشيع استخدام الغازات الخاملة مثل الأرجون والنيون والكريبتون والزينون لأنها لا تتفاعل مع المواد الأخرى.
تُستخدم الغازات التفاعلية مثل الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون والأسيتيلين والميثان لتكوين مركبات محددة مثل الأكاسيد والنتريدات والكربيدات.
5 أنواع رئيسية من الغازات المستخدمة في الاخرق
1. الغازات الخاملة
الأرجون (Ar)
الأرجون هو الغاز الأكثر استخدامًا في الاخرق.
وهو شائع لأنه يتمتع بمعدل رش عالي وخامل وغير مكلف ومتوفر بدرجة نقاء عالية.
الأرجون مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات والمواد.
النيون (ني)
يُفضَّل استخدام النيون في رش العناصر الخفيفة.
ويتطابق وزنه الذري بشكل وثيق مع هذه العناصر، مما يضمن نقل الزخم بكفاءة.
الكريبتون (Kr) والزينون (Xe)
تُستخدم هذه الغازات في رش العناصر الثقيلة.
وتوفر أوزانها الذرية الأعلى مقارنة بالأرجون كفاءة أفضل في نقل الزخم، وهو أمر بالغ الأهمية لرش المواد المستهدفة الأثقل.
2. الغازات التفاعلية
الأكسجين (O2)
يُستخدم الأكسجين لترسيب أغشية الأكسيد مثل أكسيد الألومنيوم (Al2O3) وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) وغيرها.
يتفاعل الأكسجين مع المادة المستهدفة لتشكيل الأكسيد المطلوب على الركيزة.
النيتروجين (N2)
يساعد النيتروجين في ترسيب أغشية النيتريد مثل نيتريد التيتانيوم (TiN) ونتريد الزركونيوم (ZrN) وغيرها.
يتفاعل النيتروجين مع المادة المستهدفة لتكوين النيتريدات.
ثاني أكسيد الكربون (CO2)
يستخدم ثاني أكسيد الكربون لترسيب طلاءات الأكسيد.
يتفاعل مع المادة المستهدفة لتكوين أكاسيد.
الأسيتيلين (C2H2) والميثان (CH4)
تُستخدم هذه الغازات لترسيب الكربون الشبيه بالماس (الكربون الشبيه بالماس)، والكربيد المهدرج، وأفلام الكاربو نيتريد.
وهي تتفاعل مع المادة المستهدفة لتكوين هذه المركبات المعقدة.
3. مزيج من الغازات
في العديد من عمليات الاخرق، يتم استخدام مزيج من الغازات الخاملة والتفاعلية.
على سبيل المثال، غالبًا ما يُستخدم الأرجون مع الأكسجين أو النيتروجين للتحكم في التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية الاخرق.
وهذا يسمح بالتحكم الدقيق في تكوين وخصائص الأغشية المودعة.
4. التحكم في العملية
يؤثر اختيار الغاز وضغطه في غرفة الاخرق بشكل كبير على طاقة وتوزيع الجسيمات التي تؤثر على الهدف.
وهذا يؤثر على معدل وجودة ترسيب الفيلم.
ويمكن للخبراء ضبط هذه المعلمات بدقة لتحقيق البنية المجهرية والخصائص المرغوبة للفيلم.
5. موازنة الغازات الخاملة والتفاعلية
يتم اختيار الغازات المستخدمة في الاخرق بناءً على المادة المستهدفة والمنتج النهائي المطلوب.
ويعد التوازن بين الغازات الخاملة والتفاعلية أمرًا بالغ الأهمية لتحسين عملية الترسيب وخصائص الأغشية الرقيقة الناتجة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اختبر دقة وتحكم لا مثيل لهما مع غازات الترسيب من KINTEK SOLUTION.
ارفع مستوى عمليات ترسيب الأغشية الرقيقة الخاصة بك مع مجموعتنا الواسعة من الغازات عالية النقاء، بما في ذلك المزيج المثالي من الخيارات الخاملة والتفاعلية لكل تطبيق.
ثق في خبرتنا لتحسين خصائص الأفلام الخاصة بك وتحقيق أعلى جودة للنتائج.
اكتشف ميزة KINTEK SOLUTION اليوم وارتقِ بقدراتك البحثية والإنتاجية.
