الاخرق هو طريقة تستخدم لإنشاء أغشية رقيقة وهو نوع من الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD). وعلى عكس بعض طرق ترسيب البخار الأخرى، لا تذوب المادة. وبدلاً من ذلك، يتم قذف الذرات من المادة المصدر (الهدف) عن طريق نقل الزخم من جسيم قاذف، وعادةً ما يكون أيون غازي.
آلية الاخرق:
ينطوي الاخرق على إدخال غاز خاضع للتحكم، عادةً ما يكون أرغون خامل كيميائياً، في غرفة تفريغ. وتبدأ العملية عن طريق تنشيط الكاثود كهربائياً لإنشاء بلازما مكتفية ذاتياً. وبعد ذلك يتم قصف السطح المكشوف للكاثود، المعروف باسم هدف الاهتزاز، بأيونات عالية الطاقة من البلازما. وتنقل هذه الأيونات زخمها إلى الذرات الموجودة على سطح الهدف، مما يؤدي إلى طردها.مزايا الاخرق:
- تتمثل إحدى مزايا الرش بالمبخرة في أن الذرات المقذوفة بالمبخرة لديها طاقات حركية أعلى بكثير مقارنة بالمواد المبخرة، مما يؤدي إلى التصاق أفضل على الركيزة. يمكن لهذه الطريقة أيضًا التعامل مع المواد ذات درجات انصهار عالية جدًا، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لترسيب مجموعة واسعة من المواد. يمكن إجراء عملية الاخرق في تكوينات مختلفة، بما في ذلك النهج التصاعدي أو التنازلي من أسفل إلى أعلى أو من أعلى إلى أسفل، اعتمادًا على المتطلبات المحددة لتطبيق الأغشية الرقيقة.
- تسلسل العملية في الاخرق:
- يتم وضع مادة الترسيب في حجرة الاخرق تحت ضغط منخفض، وعادةً ما يكون تفريغ جزئي.
- يتم توليد بلازما، ويتم تسريع الأيونات الغازية نحو الهدف.
- تتصادم الأيونات مع الهدف، مما يؤدي إلى طرد الذرات من سطحه.
وتنتقل هذه الذرات المقذوفة عبر الحجرة وتتكثف على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.ويعتمد سمك الفيلم على مدة عملية الاخرق ويمكن التحكم فيه من خلال ضبط المعلمات مثل مستوى طاقة جسيمات الطلاء وكتلة المواد المستخدمة.
- أنواع بيئات الاخرق:
يمكن إجراء ترسيب الاخرق في بيئات مختلفة:في فراغ أو غاز منخفض الضغط (أقل من 5 مللي متر مكعب)، حيث لا تخضع جسيمات الرذاذ لتصادمات في الطور الغازي قبل الوصول إلى الركيزة.
في ضغط غاز أعلى (5-15 mTorr)، حيث يتم "تسخين" الجسيمات النشطة بواسطة تصادمات الطور الغازي قبل وصولها إلى الركيزة، مما قد يؤثر على توزيع الطاقة ومعدل ترسيب المادة المبثوقة.
تطبيقات الرش بالانبثاق بالانبعاث الطيفي بالانبعاث الطيفي:
