الاخرق هو تقنية ترسيب بخار فيزيائي حيث يتم طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة بسبب قصفها بجسيمات عالية الطاقة، عادةً من بلازما أو غاز. تُستخدم هذه العملية في الحفر الدقيق والتقنيات التحليلية وترسيب طبقات الأغشية الرقيقة في مختلف الصناعات، بما في ذلك تصنيع أشباه الموصلات وتكنولوجيا النانو.
ملخص الإجابة:
يتضمن الاخرق قذف الجسيمات المجهرية من سطح صلب بسبب القصف بجسيمات نشطة. تُستخدم هذه التقنية في العديد من التطبيقات العلمية والصناعية، مثل ترسيب الأغشية الرقيقة في أجهزة أشباه الموصلات ومنتجات تكنولوجيا النانو.
-
شرح مفصل:آلية الاخرق:
-
- يحدث الاخرق عندما يتم قصف مادة صلبة بواسطة جسيمات نشطة، وعادةً ما تكون أيونات من بلازما أو غاز. تصطدم هذه الأيونات بسطح المادة، مما يتسبب في طرد الذرات من السطح. هذه العملية مدفوعة بانتقال الطاقة من الأيونات الساقطة إلى ذرات المادة المستهدفة.تطبيقات الاخرق:
- ترسيب الأغشية الرقيقة: يُستخدم الاخرق على نطاق واسع في ترسيب الأغشية الرقيقة التي تُعد حاسمة في إنتاج الطلاءات البصرية وأجهزة أشباه الموصلات ومنتجات تكنولوجيا النانو. إن تجانس الأغشية الرقيقة وكثافتها والتصاقها يجعلها مثالية لهذه التطبيقات.
- الحفر الدقيق: إن القدرة على إزالة المواد طبقة تلو الأخرى بدقة تجعل عملية الحفر بالمبخرة مفيدة في عمليات الحفر، وهي ضرورية في تصنيع المكونات والأجهزة المعقدة.
-
التقنيات التحليلية:
- يُستخدم الاخرق أيضاً في التقنيات التحليلية حيث يلزم فحص تركيب المواد وبنيتها على المستوى المجهري.أنواع عمليات الاخرق:
- الاخرق المغنطروني: وهو أحد أكثر الأنواع شيوعاً، حيث يتم استخدام مجال مغناطيسي لتعزيز تأين الغاز، مما يزيد من كفاءة عملية الاخرق.
- الاخرق بالديود: في هذا الإعداد الأبسط، يشكل الهدف والركيزة قطبي الصمام الثنائي، ويتم تطبيق جهد تيار مباشر (DC) لبدء عملية الاخرق.
-
الرش بالحزمة الأيونية: تستخدم هذه الطريقة حزمة أيونات مركزة لقصف الهدف مباشرة، مما يسمح بالتحكم الدقيق في عملية الترسيب.
-
التطور التاريخي:
لوحظت ظاهرة الاخرق لأول مرة في منتصف القرن التاسع عشر، ولكن لم يبدأ استخدامها في التطبيقات الصناعية حتى منتصف القرن العشرين. وقد أدى تطور تكنولوجيا التفريغ والحاجة إلى ترسيب دقيق للمواد في مجال الإلكترونيات والبصريات إلى تقدم تقنيات الرش بالمطرقة.الوضع الحالي والآفاق المستقبلية:
