الترسيب الفيزيائي بالبخار بالحزمة الإلكترونية (EBPVD) هو شكل متخصص من أشكال الترسيب الفيزيائي بالبخار (PVD) الذي ينطوي على استخدام حزمة إلكترونية لتبخير مادة مستهدفة تترسب بعد ذلك كغشاء رقيق على ركيزة داخل غرفة تفريغ. وتعتبر هذه العملية فعالة بشكل خاص في ترسيب المواد التي يصعب معالجتها من خلال طرق أخرى، مثل المعادن والسيراميك ذات درجة الحرارة العالية.
نظرة عامة على العملية:
في عملية EBPVD، يتم توليد حزمة إلكترون عالية الطاقة من خيوط التنجستن وتوجيهها نحو أنود مستهدف. يتم إنتاج هذه الحزمة تحت ظروف تفريغ عالية، والتي عادة ما يتم الحفاظ عليها عند ضغط 10^-7 ملي بار أو أقل. تسخّن حزمة الإلكترونات المادة المستهدفة، مما يؤدي إلى اكتساب ذرات سطحها طاقة كافية للانتقال من الطور الصلب إلى الطور الغازي. تنتقل هذه الذرات المتبخرة بعد ذلك عبر الفراغ وتتكثف على الركيزة مكونة طبقة رقيقة وموحدة.المزايا والتطبيقات:
تقدم تقنية EBPVD العديد من المزايا مقارنةً بطرق PVD الأخرى. فهي تسمح بمعدلات ترسيب عالية، تتراوح من 0.1 إلى 100 ميكرومتر/دقيقة، ويمكن إجراؤها في درجات حرارة منخفضة نسبيًا للركيزة، وهو أمر مفيد لمنع تلف الركائز الحساسة للحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، تتميز تقنية EBPVD بكفاءة عالية في استخدام المواد، مما يقلل من النفايات. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك أشباه الموصلات والفضاء والبصريات، حيث تُعد هذه التقنية ضرورية لزراعة المواد الإلكترونية وتشكيل الطلاءات الواقية وإضفاء خصائص بصرية محددة على الركائز.
مقارنة مع طرق PVD الأخرى:
على الرغم من أن طرق PVD الأخرى مثل الاخرق والتبخير الحراري ترسب أيضًا الأغشية الرقيقة، إلا أن EBPVD تتميز بقدرتها على التعامل مع المواد ذات درجات الحرارة العالية واستخدامها الفعال للطاقة. ينطوي الرش بالرش على توليد البلازما وهو أقل ملاءمة للمواد التي تتطلب درجات حرارة عالية للتبخير. يمكن أن يكون التبخير الحراري، الذي يستخدم تيارًا كهربائيًا لتسخين المادة المستهدفة، محدودًا بسبب درجات انصهار المواد وقد لا يحقق نفس معدلات الترسيب العالية التي يحققها التبخير بالتبخير بالتقنية EBPVD.
التفاصيل التقنية:
