الترسيب الرذاذي هو تقنية ترسيب غشاء رقيق تتضمن طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة بسبب قصف جسيمات أو أيونات عالية الطاقة، والتي تتكثف بعد ذلك على ركيزة لتشكيل غشاء رقيق. وتُعد هذه الطريقة جزءًا من الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) وتوفر تحكمًا دقيقًا في سُمك الفيلم وتوحيده وتكوينه، مما يجعلها متعددة الاستخدامات في تطبيقات مختلفة في صناعات مثل الإلكترونيات والبصريات وعلوم المواد.
شرح تفصيلي:
-
نظرة عامة على العملية:
-
تبدأ عملية الاخرق بإدخال غاز خاضع للتحكم، عادةً الأرجون، في غرفة تفريغ. يتأين غاز الأرجون لتكوين بلازما. يتم وضع المادة المستهدفة، وهي المادة المراد ترسيبها، ككاثود في الغرفة. يتم تسريع الأيونات من البلازما نحو الهدف، حيث تتصادم مع المادة المستهدفة، مما يتسبب في طرد الذرات أو "رشها" من الهدف.آلية الاخرق:
-
- تمتلك الأيونات الموجودة في البلازما طاقة كافية لإزاحة الذرات من الهدف عند التصادم. وتنطوي هذه العملية على انتقال الطاقة الحركية من الأيونات الساقطة إلى ذرات الهدف، مما يؤدي إلى بدء سلسلة من التصادمات داخل سطح الهدف. ثم تنتقل الذرات المرشوشة عبر منطقة الضغط المنخفض في الحجرة وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.مزايا الاخرق:
- التوحيد والتحكم: يمكن تحقيق الاخرق من أهداف كبيرة الحجم، مما يضمن سمكًا موحدًا على مساحات كبيرة مثل الرقائق المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات. يمكن التحكم في سُمك الفيلم بسهولة عن طريق ضبط وقت الترسيب مع الحفاظ على معلمات تشغيل ثابتة.
- تعدد استخدامات المواد: يمكن لهذه التقنية ترسيب مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك المواد ذات نقاط انصهار عالية، على ركائز مختلفة. هذا التنوع ضروري للتطبيقات التي تتطلب خصائص أو تركيبات مواد محددة.
-
تعزيز الالتصاق: عادةً ما يكون للذرات المرشوشة طاقات حركية أعلى مقارنةً بتلك التي يتم الحصول عليها من خلال طرق التبخير، مما يؤدي إلى التصاق أفضل للفيلم بالركيزة.
-
أنواع الاخرق:
أحد أكثر الأنواع شيوعًا هو الاخرق المغنطروني الذي يستخدم مجالًا مغناطيسيًا لتعزيز تأين غاز الاخرق وزيادة كفاءة عملية الاخرق. هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لترسيب الأغشية الرقيقة مع التحكم الدقيق في خصائصها.
التطبيقات:
