الاصطرار هو عملية فيزيائية يتم فيها قذف الذرات من مادة مستهدفة صلبة إلى الطور الغازي بسبب القصف بالأيونات النشطة. وتستخدم هذه العملية على نطاق واسع في ترسيب الأغشية الرقيقة والتقنيات التحليلية المختلفة. وتتضمن آلية الاخرق تبادل الزخم بين الأيونات الساقطة وذرات الهدف، مما يؤدي إلى طرد الذرات من سطح الهدف.
آلية الاخرق:
يمكن تصور عملية الاخرق كسلسلة من التصادمات على المستوى الذري، على غرار لعبة البلياردو. تصطدم الأيونات النشطة (المشابهة لكرة البلياردو) بالمادة المستهدفة (المشابهة لمجموعة من كرات البلياردو). وينقل التصادم الأولي الطاقة إلى الذرات المستهدفة، مما يؤدي إلى بدء سلسلة من التصادمات داخل المادة. ونتيجة لذلك، تكتسب بعض الذرات القريبة من السطح طاقة كافية للتغلب على قوى الربط للمادة الصلبة ويتم قذفها.عائد الرذاذ:
تُحدَّد كفاءة عملية الاصطرار من خلال مردود الاصطرار، وهو عدد الذرات المقذوفة من السطح لكل أيون ساقط. وتشمل العوامل التي تؤثر على مردود الاصطرار طاقة الأيونات الساقطة وكتلتها، وكتلة الذرات المستهدفة، وطاقة الرابطة للمادة الصلبة. ويؤدي ارتفاع طاقة وكتلة الأيونات الساقطة إلى زيادة مردود الاصطرار بشكل عام.
تطبيقات الاصطرار:
يُستخدم الاصطراخ على نطاق واسع في ترسيب الأغشية الرقيقة التي تُعد حاسمة في مختلف الصناعات بما في ذلك الإلكترونيات والبصريات وتكنولوجيا النانو. تسمح هذه التقنية بالترسيب الدقيق للمواد في درجات حرارة منخفضة، مما يجعلها مناسبة لطلاء الركائز الحساسة مثل الزجاج والمعادن وأشباه الموصلات. يُستخدم الاخرق أيضًا في التقنيات التحليلية وعمليات الحفر، مما يتيح إنشاء أنماط وهياكل معقدة.أنواع تقنيات الاخرق:
