الاسبترنج في الأغشية الرقيقة هو عملية يتم فيها قذف الذرات أو الجزيئات من مادة مستهدفة صلبة نتيجة لقصفها بجسيمات عالية الطاقة، ثم يتم ترسيب هذه الجسيمات المقذوفة على ركيزة لتشكيل غشاء رقيق. وتستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في صناعات مثل أشباه الموصلات ومحركات الأقراص والأقراص المدمجة والأجهزة البصرية.
شرح مفصل:
-
الآلية الأساسية للإسبترينغ:
-
ينطوي الاخرق على استخدام جسيمات عالية الطاقة (عادةً أيونات) لقصف مادة مستهدفة. وتنتقل الطاقة من هذه الجسيمات إلى الذرات أو الجزيئات الموجودة في الهدف، مما يؤدي إلى طردها من السطح. ويرجع هذا الطرد إلى تبادل كمية الحركة بين الجسيمات عالية الطاقة وذرات الهدف. تحدث العملية عادةً في بيئة مفرغة من الهواء لمنع تلوث الطبقة الرقيقة.إعداد العملية:
-
في إعداد الاخرق، يتم إدخال كمية صغيرة من الغاز الخامل (مثل الأرجون) في غرفة تفريغ. يتم وضع المادة المستهدفة مقابل الركيزة، ويتم تطبيق جهد كهربائي بينهما. يمكن أن يكون هذا الجهد تياراً مباشراً (DC) أو تردداً لاسلكياً (RF) أو تردداً متوسطاً، اعتماداً على المتطلبات المحددة للغشاء الرقيق الذي يتم إنشاؤه. يعمل الجهد على تأيين غاز الأرجون، مما يؤدي إلى توليد أيونات الأرجون التي يتم تسريعها نحو المادة المستهدفة، مما يتسبب في حدوث رش.
-
التطبيقات والمزايا:
-
يستخدم الاخرق لإيداع أغشية رقيقة من مواد مختلفة، بما في ذلك المعادن والسبائك والمركبات. وهو ذو قيمة خاصة لقدرته على التحكم بدقة في التركيب والسماكة والتوحيد الدقيق للأغشية المترسبة. هذه الدقة تجعلها مثالية للتطبيقات التي تتراوح من الطلاءات العاكسة البسيطة إلى أجهزة أشباه الموصلات المعقدة. هذه التقنية قابلة للتطوير، مما يسمح باستخدامها في كل من المشاريع البحثية الصغيرة والتصنيع على نطاق واسع.التطورات والابتكارات:
منذ نشأتها في أوائل القرن التاسع عشر، شهدت تقنية الاخرق العديد من التطورات. وقد أدت هذه الابتكارات إلى توسيع نطاق تطبيقها وتحسين جودة الأغشية الرقيقة المنتجة. وقد أدى التطوير المستمر لتقنيات الاخرق، مثل الاخرق المغنطروني، إلى تعزيز التحكم في خصائص الأغشية وتوسيع نطاق المواد التي يمكن ترسيبها.
أهمية المواد المستهدفة وعملية التصنيع:
