تعد تقنية الترسيب الكيميائي للماس بالموجات الدقيقة أو الترسيب الكيميائي للبخار بالبلازما بالموجات الدقيقة طريقة تُستخدم لزراعة أغشية الماس عالية الجودة في بيئة مختبرية باستخدام غاز يحتوي على الكربون وبلازما الموجات الدقيقة. وتُعد هذه التقنية فعالة بشكل خاص في إنتاج أغشية ماسية ذات مساحة كبيرة وموحدة وعالية النقاء ومتبلورة بشكل جيد، ما يجعلها واحدة من أكثر الطرق الواعدة للتطبيقات الصناعية.
شرح تفصيلي:
-
مكونات نظام MPCVD:
- يتألف نظام MPCVD من عدة مكونات رئيسية:غرفة التفريغ:
- هذا هو المكان الذي تحدث فيه عملية الترسيب. وهي ضرورية للحفاظ على الظروف اللازمة للتفاعل.مولد الموجات الدقيقة:
- يولد هذا المكون طاقة الموجات الدقيقة التي تستخدم لإنشاء البلازما داخل غرفة التفريغ.نظام توصيل الغاز:
-
يقوم بإدخال الغازات اللازمة، وهي عادةً خليط من الميثان (CH4) والهيدروجين (H2)، إلى الغرفة.
- آلية العملية:توليد البلازما بالموجات الدقيقة:
- يستخدم مولد الموجات الصغرية موجه موجي لتوجيه الموجات الصغرية إلى المفاعل. تثير هذه الموجات الدقيقة خليط الغاز، مما يتسبب في تفريغ توهج يؤين جزيئات الغاز، مما يؤدي إلى توليد البلازما.ترسيب غشاء الماس:
-
تقوم البلازما بتفكيك جزيئات الغاز، وتترسب ذرات الكربون الناتجة على الركيزة مكونة طبقة من الماس. هذه العملية بدون كهرباء، مما يضمن الحصول على بلازما نقية بدون تلوث من الأقطاب الكهربائية.
- مزايا تقنية MPCVD:النقاء العالي والتوحيد:
- تسمح تقنية MPCVD بترسيب أغشية الماس عالية الجودة مع تجانس ونقاء ممتازين بفضل بيئة البلازما الخاضعة للتحكم.قابلية التوسع والاستقرار:
- يمكن توسيع نطاق النظام لركائز أكبر، ويسمح استقرار البلازما بالترسيب المستمر على مدى فترات طويلة.تعدد الاستخدامات:
-
يمكن أن يستخدم نظام التفريغ الكهروضوئي المتعدد الأبعاد (MPCVD) غازات مختلفة لتلبية الاحتياجات الصناعية المختلفة، كما أنه يتجنب مشاكل التلوث المرتبطة بالطرق الأخرى مثل التفريغ الكهروضوئي الذاتي بالفتيل الساخن (HFCVD) والتفريغ الكهروضوئي بالبلازما النفاثة بالتيار المباشر (DC-PJ CVD).التطبيقات والآفاق المستقبلية:
تُعدّ تقنية الطباعة بالتقنية CVD مناسبة بشكل خاص لتحضير الماس أحادي البلورة كبير الحجم، والذي يزداد الطلب عليه في تطبيقات مختلفة بما في ذلك الإلكترونيات والبصريات والطلاءات المقاومة للتآكل. وتُعد قدرة هذه الطريقة على توليد كرة بلازما كبيرة ومستقرة في حجرة الترسيب عاملاً رئيسياً لنجاحها في تحقيق ترسيب الماس بمساحة كبيرة وموحدة، وهو إنجاز يصعب تحقيقه بطرق أخرى مثل طريقة اللهب.
