إن الترسيب بالبخار الكيميائي المنشط بالبلازما (PACVD) هو تقنية ضمن الفئة الأوسع لترسيب البخار الكيميائي (CVD) التي تستخدم البلازما لتعزيز التفاعل الكيميائي للغازات، مما يتيح ترسيب الأغشية الرقيقة عند درجات حرارة منخفضة. وتنطوي هذه الطريقة على تأين الغاز بالقرب من سطح الركيزة من خلال تفريغ متوهج، مما ينشط غاز التفاعل ويعزز التفاعلات الكيميائية الحرارية الكيميائية والبلازما على حد سواء.
ملخص العملية:
تعمل PACVD عن طريق إدخال غاز التفاعل في غرفة منخفضة الضغط حيث يتم وضع الركيزة. ويتأين الغاز من خلال تفريغ متوهج يتم تحفيزه عادةً عن طريق الترددات الراديوية أو الجهد العالي للتيار المستمر أو النبض أو الإثارة بالموجات الدقيقة. ويعمل هذا التأين على تنشيط الغاز، مما يسمح بحدوث تفاعلات كيميائية عند درجات حرارة أقل من الطرق التقليدية للتفريغ الكيميائي الحراري الكيميائي. وتؤدي التأثيرات المشتركة للتفاعلات الكيميائية الحرارية الكيميائية والبلازما إلى تكوين طبقة رقيقة على الركيزة.
-
الشرح التفصيلي:تنشيط الغاز:
-
في نظام PACVD، يتم إدخال غاز التفاعل في غرفة بضغط يتراوح من 1 إلى 600 باسكال. يتم الحفاظ على الركيزة، التي غالبًا ما توضع على مهبط، عند درجة حرارة محددة. يبدأ التفريغ المتوهج الذي يؤين الغاز بالقرب من سطح الركيزة، مما يزيد من تفاعليته الكيميائية.التفاعلات الكيميائية:
-
يخضع الغاز المنشط لتفاعلات كيميائية حرارية كيميائية نموذجية لعمليات التفريغ الكيميائي القابل للتبريد باستخدام السيرة الذاتية والتفاعلات الكيميائية للبلازما الفريدة من نوعها في عملية التفريغ الكيميائي القابل للتبريد باستخدام الفيديو كهروضوئي. ويتم تسهيل هذه التفاعلات من خلال الطاقة العالية للبلازما، والتي تشمل الأيونات والإلكترونات الحرة والجذور. وتسمح هذه الآلية المزدوجة بترسيب الأفلام ذات الخصائص المتحكم بها، مثل الكثافة والالتصاق.المزايا:
-
يوفر تقنية PACVD العديد من المزايا مقارنةً بالتقنية التقليدية للتفجير الذاتي القابل للتحويل إلى إلكترونات (PACVD)، بما في ذلك انخفاض درجات حرارة الترسيب، والحد الأدنى من التأثير على خصائص الركيزة، والقدرة على تشكيل أفلام كثيفة وخالية من الثقب. وهي متعددة الاستخدامات وقادرة على ترسيب أنواع مختلفة من الأفلام بما في ذلك الأفلام المعدنية وغير العضوية والعضوية.التطبيقات:
إن القدرة على ترسيب الأغشية في درجات حرارة منخفضة مع التحكم الدقيق في خصائص الأغشية يجعل تقنية PACVD مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من تصنيع أشباه الموصلات إلى طلاء الأجهزة والأدوات الطبية.التصحيح والمراجعة:
