غرفة الاخرق عبارة عن بيئة تفريغ متخصصة مصممة لعملية الاخرق، وهي طريقة لترسيب الأغشية الرقيقة على مادة الركيزة عن طريق طرد الذرات من مادة مستهدفة من خلال القصف بجسيمات عالية الطاقة. تم تجهيز الحجرة للحفاظ على تفريغ عالٍ وإدخال غاز رش مثل الأرجون والتحكم في الضغط لتسهيل عملية الترسيب.
ملخص الإجابة:
غرفة الاخرق عبارة عن جهاز عالي التفريغ يستخدم لترسيب الأغشية الرقيقة على الركائز من خلال عملية تسمى الاخرق. تتضمن هذه العملية قصف المادة المستهدفة بجزيئات غازية مؤينة، مما يؤدي إلى قذف الذرات من الهدف وترسيبها على الركيزة لتكوين طبقة رقيقة وموحدة وقوية.
-
شرح مفصل:بيئة عالية التفريغ:
-
يتم تفريغ غرفة الاخرق أولاً إلى تفريغ عالٍ للتقليل من وجود غازات الخلفية. هذا التفريغ العالي مهم للغاية لأنه يقلل من التلوث ويسمح بالتحكم الدقيق في عملية الاخرق. عادةً ما يكون الضغط الأساسي الذي يتم تحقيقه في الغرفة منخفضًا جدًا، وغالبًا ما يكون في نطاق ميكرو- إلى نانو-تور، اعتمادًا على المتطلبات المحددة لعملية الاخرق.
-
إدخال غاز الاخرق:
-
بعد تحقيق مستوى التفريغ المطلوب، يتم إدخال غاز الاخرق، وعادةً ما يكون الأرجون، في الغرفة. ويُستخدم الأرجون عادةً لأنه خامل ولا يتفاعل مع معظم المواد. يتم التحكم في ضغط غاز الأرغون بعناية للحفاظ على الظروف المثلى للإسبترة. يتم تأين الغاز داخل الغرفة، عادةً من خلال عملية تنطوي على مجال كهربائي عالي الجهد، مما يشكل بلازما.القصف والترسيب:
-
يتم تسريع ذرات الأرجون المتأينة (أيونات الأرجون) نحو المادة المستهدفة (مصدر الذرات المراد ترسيبها) بسبب المجال الكهربائي. وعندما تصطدم هذه الأيونات عالية الطاقة بالهدف، فإنها تزيح الذرات من سطح الهدف. ثم تنتقل هذه الذرات المزاحة عبر الفراغ وتترسب على الركيزة التي عادة ما تكون مثبتة على حامل داخل الحجرة. صُمم حامل الركيزة للسماح بتحديد موضع الركيزة وحركتها بدقة للتحكم في نمط الترسيب وتوحيده.
تحضير الركيزة ومعالجتها:
قبل بدء عملية الاخرق، يتم تحضير الركيزة وتثبيتها بإحكام على حامل. ثم يتم وضع هذا الحامل في حجرة قفل التحميل، مما يساعد على الحفاظ على سلامة التفريغ في حجرة الترسيب الرئيسية. بمجرد تفريغ قفل التحميل لمطابقة تفريغ الغرفة الرئيسية، يتم نقل الركيزة إلى منطقة الترسيب.
