الاصطرار هو عملية فيزيائية يتم فيها قذف الذرات من مادة مستهدفة صلبة إلى الطور الغازي بسبب القصف بالأيونات النشطة. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في ترسيب الأغشية الرقيقة والأغراض التحليلية، خاصة في مجالات فيزياء السطح وعلوم المواد.
ملخص العملية:
ينطوي الاصطرار على استخدام البلازما (غاز مؤين جزئيًا) لقصف مادة مستهدفة، مما يتسبب في قذف الذرات وترسيبها لاحقًا على الركيزة. وتُعد هذه الطريقة فعالة في صناعة الأغشية الرقيقة والطلاءات، وتلعب دوراً حاسماً في تصنيع المواد والأجهزة المتقدمة.
-
شرح مفصل:
- آلية الاخرق:
- تبدأ العملية بإدخال غاز خاضع للتحكم، عادةً ما يكون الأرجون، في غرفة تفريغ. يتم تنشيط الكاثود، الذي يعمل بمثابة المادة المستهدفة، كهربائياً لتوليد البلازما. وداخل هذه البلازما، تفقد ذرات الأرجون الإلكترونات وتصبح أيونات موجبة الشحنة.
-
يتم تسريع هذه الأيونات نحو المادة المستهدفة بطاقة حركية كافية لإزاحة الذرات أو الجزيئات من سطح الهدف. وتشكل المادة المقذوفة تيار بخار ينتقل عبر الحجرة ويترسب على الركيزة مكوناً طبقة رقيقة أو طلاء.
- التطبيقات والتطورات:
- يعتبر الاخرق تقنية ناضجة مع تطبيقات تتراوح بين الطلاءات العاكسة للمرايا ومواد التغليف وتصنيع أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة. وقد تم تنقيح هذه التقنية على مر القرون، مع ابتكارات كبيرة أدت إلى استخدامها على نطاق واسع في مختلف الصناعات.
-
ومنذ عام 1976، تم إصدار أكثر من 45,000 براءة اختراع أمريكية تتعلق بالرش، مما يسلط الضوء على أهميته في علوم المواد والتكنولوجيا. تجعل القدرة على التحكم الدقيق في ترسيب الأغشية الرقيقة من تقنية الرش الرذاذ ذات قيمة لا تقدر بثمن في إنتاج الطلاءات البصرية وأجهزة أشباه الموصلات ومنتجات تكنولوجيا النانو.
- الاستخدامات العلمية والصناعية:
- بالإضافة إلى استخدامه في التصنيع، يُستخدم الاخرق في البحث العلمي من أجل الحفر الدقيق والتقنيات التحليلية. كما يُستخدم أيضاً كطريقة تنظيف لإعداد أسطح عالية النقاء وتحليل التركيب الكيميائي للأسطح.
إن دقة هذه التقنية وتعدد استخداماتها تجعلها حجر الزاوية في تطوير مواد وتقنيات جديدة، لا سيما في مجال ترسيب الأغشية الرقيقة وتعديل الأسطح.التصحيح والمراجعة:
