الاصطرار هو تقنية ترسيب فيزيائي بالبخار (PVD) تُستخدم لترسيب أغشية رقيقة من المواد على الركيزة. وتتضمن استخدام غاز مؤين لاستئصال المادة المستهدفة، مما يؤدي إلى قذف الذرات من الهدف وترسيبها على الركيزة، مما يشكل طبقة رقيقة وموحدة ونقية للغاية. هذه العملية متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها على مجموعة متنوعة من الركائز، بما في ذلك تلك غير الموصلة للكهرباء.
أنواع الاخرق:
-
يتم تصنيف تقنيات الاخرق إلى عدة أنواع، كل منها مناسب لتطبيقات مختلفة:الاخرق بالتيار المباشر (DC):
-
هذا هو أبسط شكل من أشكال الاخرق حيث يتم تطبيق تيار مباشر على المادة المستهدفة، مما يؤدي إلى طرد الذرات عند قصفها بالأيونات من البلازما.الرش بالتردد اللاسلكي (RF):
-
يستخدم رش التردد اللاسلكي طاقة التردد اللاسلكي لتوليد البلازما. تُعد هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لترسيب المواد العازلة لأنها لا تتطلب أن يكون الهدف موصلاً.الاخرق متوسط التردد (MF):
-
تستخدم هذه التقنية ترددًا بين التيار المستمر والترددات اللاسلكية، وتجمع بين بعض مزايا كل منهما. وهي فعالة في ترسيب المواد التي يصعب رشها باستخدام التيار المستمر أو الترددات اللاسلكية وحدها.رش بالتيار المستمر النبضي:
-
تستخدم هذه الطريقة تياراً مباشراً نابضاً، مما يساعد في تقليل تأثيرات الشحن على الركائز العازلة ويمكن أن يحسن جودة الفيلم.الاخرق المغنطروني النبضي عالي الطاقة (HiPIMS):
يستخدم HiPIMS نبضات عالية الطاقة للغاية لإنشاء بلازما كثيفة، مما يؤدي إلى تأين أعلى للجسيمات المنبثقة. وينتج عن ذلك أفلام ذات التصاق أفضل وهياكل أكثر كثافة.عملية الاخرق:
تبدأ عملية الرش بالرش بوضع الركيزة في حجرة تفريغ مملوءة بغاز خامل، وعادةً ما يكون الأرجون. يتم شحن المادة المستهدفة، التي سيتم ترسيبها، بشحنة سالبة، مما يحولها إلى مهبط. تتسبب هذه الشحنة في تدفق الإلكترونات الحرة من الهدف، والتي تتصادم بعد ذلك مع ذرات الغاز، مما يؤدي إلى تأينها. تتسارع ذرات الغاز المتأينة (الأيونات) هذه (الأيونات) نحو الهدف بواسطة المجال الكهربي، فتصطدم به وتتسبب في طرد الذرات من سطح الهدف. تنتقل هذه الذرات المقذوفة بعد ذلك عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
تطبيقات الاخرق:
يُستخدم الاخرق على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لقدرته على إنشاء أغشية رقيقة عالية الجودة. ويستخدم في تصنيع أشباه الموصلات والأجهزة البصرية والخلايا الشمسية وطلاء المواد في الإلكترونيات وأجهزة تخزين البيانات مثل الأقراص المدمجة ومحركات الأقراص. كما أن هذه التقنية ذات قيمة في مجال الأبحاث لإنشاء هياكل رقيقة دقيقة للتجارب التحليلية وفي تكنولوجيا النانو.
