الترسيب بالرش هو تقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) المستخدمة لترسيب الأغشية الرقيقة على ركيزة لأغراض تجارية وعلمية مختلفة. وعلى عكس طرق ترسيب البخار الأخرى، لا تذوب المادة المصدر (الهدف)؛ وبدلاً من ذلك، يتم قذف الذرات عن طريق نقل الزخم من جسيم قاذف، وعادةً ما يكون أيون غازي. وتوفر هذه العملية مزايا مثل الطاقات الحركية الأعلى للذرات المقذوفة بالرشاش لتحسين الالتصاق والقدرة على رش المواد ذات نقاط انصهار عالية جداً.
شرح مفصل:
-
آلية الاخرق:
-
يحدث الاصطرار عندما يتم قصف سطح مادة صلبة بجسيمات عالية الطاقة، مثل الأيونات من الغاز أو البلازما. وينتج عن هذا القصف طرد جسيمات مجهرية من المادة المستهدفة. وتتصادم الأيونات الساقطة، التي يمكن توليدها بطرق مثل مسرعات الجسيمات أو الترددات الراديوية المغناطيسية أو البلازما، مع الذرات المستهدفة على سطح المواد الصلبة. وتتبادل هذه التصادمات قوة الدفع، مما يؤدي إلى حدوث شلالات تصادم في الجسيمات المتجاورة. إذا تجاوزت الطاقة الناتجة عن هذه التصادمات المتتالية طاقة الارتباط السطحية للهدف، يتم قذف الذرة، وهي عملية تعرف باسم الاخرق.أنواع الاخرق:
-
هناك عدة أنواع من عمليات الاخرق، بما في ذلك الحزمة الأيونية والصمام الثنائي والخرق المغنطروني. ويستخدم الاخرق المغنطروني على وجه الخصوص على نطاق واسع بسبب كفاءته وملاءمته للبيئة. وهو ينطوي على استخدام جهد عالٍ عبر غاز منخفض الضغط (عادةً الأرجون) لتوليد بلازما عالية الطاقة. وتتكون هذه البلازما، التي غالبًا ما تكون مرئية على أنها "تفريغ متوهج"، من إلكترونات وأيونات غازية تسهل عملية الرش.
-
التطبيقات والمزايا:
يُستخدم الاخرق على نطاق واسع لإنشاء أغشية رقيقة من المعادن وأشباه الموصلات والأجهزة البصرية. وهو أمر بالغ الأهمية في تصنيع أشباه الموصلات ومحركات الأقراص والأقراص المدمجة والأجهزة البصرية. وتتميز هذه التقنية بقدرتها على ترسيب المواد بدقة عالية وتوحيدها حتى على الأشكال الهندسية المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، تعزز الطاقة الحركية العالية للذرات المقذوفة من التصاق الفيلم المترسب، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات، من الطلاءات العاكسة إلى أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة.
الأهمية التاريخية والتكنولوجية:
