التبخير في الترسيب الفيزيائي بالبخار الفيزيائي (PVD) هو عملية يتم فيها تسخين مادة صلبة في بيئة عالية التفريغ حتى تتبخر، ثم يتكثف البخار على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. وتُعرف هذه الطريقة بشكل خاص ببساطتها وكفاءتها في ترسيب المواد النقية على أسطح مختلفة.
ملخص التبخير في PVD:
ينطوي التبخير في تقنية PVD على تسخين مادة صلبة في غرفة تفريغ لإنتاج بخار يترسب بعد ذلك كغشاء رقيق على الركيزة. وتُفضَّل هذه العملية لمعدلات الترسيب العالية والحد الأدنى من تلف الركيزة ونقاء الفيلم الممتاز.
-
شرح مفصل:تسخين المادة:
-
في عملية التبخير الحراري، يتم تسخين المادة المراد ترسيبها باستخدام طرق مثل التسخين بالمقاومة أو أشعة الإلكترون أو الليزر. ويعتمد اختيار طريقة التسخين على خصائص المادة ومعدل الترسيب المطلوب. يتم التسخين في بيئة تفريغ عالية لمنع الجسيمات المتبخرة من الاصطدام بجزيئات الغاز الأخرى، مما قد يغير مسارها ويقلل من كفاءة الترسيب.
-
تكوين البخار:
-
مع ارتفاع درجة حرارة المادة، يزداد ضغط بخارها. وعندما يصل ضغط البخار إلى عتبة معينة (عادةً ما تكون أكبر من 1.5 باسكال)، تبدأ المادة في التبخير. ويتكون هذا البخار من ذرات أو جزيئات أصبحت الآن في المرحلة الغازية وجاهزة للترسيب على الركيزة.
- الترسيب على الركيزة:
- تنتقل المادة المتبخرة عبر غرفة التفريغ وتترسب على الركيزة. يمكن أن تكون الركيزة أي جسم يتطلب طلاء طبقة رقيقة، مثل رقائق أشباه الموصلات أو الخلايا الشمسية أو المكونات البصرية. وتستمر عملية الترسيب حتى الوصول إلى سماكة الطبقة الرقيقة المطلوبة، والتي عادةً ما تكون في نطاق الأنجستروم إلى الميكرون.مزايا التبخير في PVD:
- معدلات ترسيب عالية: يسمح التبخير بالترسيب السريع للمواد، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الصناعية حيث تكون الإنتاجية مهمة.
- الحد الأدنى من تلف الركيزة: على عكس طرق الترسيب بالتقنية البفديوم البفديوية الأخرى مثل التبخير بالتقنية البفديوية العالية التي يمكن أن تسبب تلفاً للركيزة بسبب قصف الجسيمات عالية الطاقة، فإن التبخير عادةً ما يسبب ضرراً أقل لأن ذرات الترسيب لها طاقات أقل.
نقاء ممتاز للفيلم: تمنع ظروف التفريغ العالية المستخدمة في التبخير التلوث، مما يؤدي إلى الحصول على أغشية نقية للغاية.
تسخين أقل للركيزة:
