آلة الاخرق هي جهاز متخصص يستخدم لترسيب أغشية رقيقة من المواد على ركائز مختلفة. وتنطوي هذه العملية على طرد الذرات من مادة مصدر، تُعرف باسم هدف الاخرق، بسبب قصفها بجسيمات نشطة. وبعد ذلك تنتقل هذه الذرات المقذوفة وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة ذات خصائص محددة. آلات الاخرق متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في مختلف الصناعات، بما في ذلك تصنيع أشباه الموصلات وعلوم المواد.
كيف يعمل الاخرق:
الاخرق هو عملية تعتمد على التفريغ وتتضمن إنشاء تيار من الذرات (ذرات جاهزة لتشكيل طبقة جديدة) من مصدر صلب. توضع مادة المصدر في غرفة تفريغ مملوءة بغاز خامل. وعندما تكون المادة المصدر سالبة الشحنة، تصبح المادة المصدر مهبطاً وتنبعث منها إلكترونات حرة. تتصادم هذه الإلكترونات مع ذرات الغاز، مما يؤدي إلى تأينها وتكوين بلازما. بعد ذلك تتسارع ذرات الغاز المتأين نحو الهدف سالب الشحنة، مما يؤدي إلى طرد الذرات من سطح الهدف. وتنتقل هذه الذرات المتطايرة عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.أنواع آلات الاخرق:
هناك أنواع مختلفة من آلات الرش بالرش، بما في ذلك الرش بالحزمة الأيونية والرش المغنطروني. يتضمن رش الحزمة الأيونية تركيز شعاع أيون إلكتروني مباشرة على الهدف لرش المواد على الركيزة. يستخدم الاخرق المغنطروني مجالاً مغناطيسياً لتعزيز تأين الغاز وزيادة معدل الاخرق.
التطبيقات والابتكارات:
تُستخدم آلات الاخرق في تطبيقات مختلفة، مثل طلاء العينات البيولوجية بالبلاتين للفحص المجهري الإلكتروني بالمسح الضوئي، وترسيب الأغشية الرقيقة في صناعة أشباه الموصلات، وحفر الطبقات السطحية لتحليل التركيب الكيميائي. وتتميز هذه العملية بقابليتها العالية للتكيف، مما يسمح بإنشاء أغشية ذات خصائص مختلفة مثل الانعكاسية والتوصيل الكهربائي وغير ذلك. وقد أدت الابتكارات في تكنولوجيا الاخرق إلى الحصول على أكثر من 45,000 براءة اختراع أمريكية منذ عام 1976، مما يسلط الضوء على أهميتها في المواد المتقدمة وتصنيع الأجهزة.
المعدات والصيانة: