فريق التقنية · Kintek Solution

تُعد طاقة الذرات المنبثقة عاملاً حاسماً في فهم عملية الرش بالرش، والتي تُستخدم على نطاق واسع في ترسيب الأغشية الرقيقة وتعديل السطح.تُقذف الذرات المنبثقة من المادة المستهدفة عندما يتم قصفها بأيونات نشطة، وعادةً ما يكون لهذه الذرات توزيع طاقة واسع النطاق، يصل إلى عشرات الإلكترونات فولت (eV)، أي ما يعادل درجات حرارة تبلغ حوالي 100,000 كلفن. معظم الجسيمات المقذوفة محايدة، ولكن جزء صغير (حوالي 1%) متأين.وتتأثر طاقة وسلوك هذه الذرات المنبثقة بعوامل مثل طاقة الأيونات الساقطة، وكتلة الأيونات والذرات المستهدفة، وزاوية السقوط، ونوع مصدر الطاقة المستخدم (تيار مستمر أو ترددات لاسلكية).وتؤثر هذه العوامل أيضاً على مردود الاصطرار، وهو عدد الذرات المستهدفة المقذوفة لكل أيون ساقط، وتحدد في النهاية جودة وخصائص الفيلم المترسب.

شرح النقاط الرئيسية:

1. توزيع الطاقة للذرات المتناثرة:

   • تتسم الذرات المنبثقة بتوزيع واسع للطاقة، يصل عادةً إلى عشرات الإلكترونات فولت (eV).وتعادل هذه الطاقة درجات حرارة تصل إلى حوالي 100,000 كلفن تقريباً، مما يشير إلى الطاقة الحركية العالية للجسيمات المقذوفة.
   • ويتأثر توزيع الطاقة بطاقة الأيونات الساقطة وكتلة الأيونات وذرات الهدف وزاوية السقوط.وتحدد هذه العوامل مقدار الطاقة التي تنتقل من الأيونات الساقطة إلى ذرات الهدف أثناء عملية الرش.

2. الجسيمات المحايدة مقابل الجسيمات المؤينة:

   • تكون غالبية الذرات المنبثقة متعادلة بمعنى أنها غير مشحونة كهربائيًا.تُقذف هذه الذرات المحايدة من المادة المستهدفة وتنتقل نحو الركيزة أو غرفة التفريغ.
   • ويتأين جزء صغير (حوالي 1%) من الجسيمات المقذوفة.يمكن أن تنتقل هذه الجسيمات المتأينة بشكل كروي في خطوط مستقيمة وتؤثر على الركيزة أو جدران الغرفة بطاقة كبيرة، مما قد يتسبب في حدوث ارتداد أو تأثيرات أخرى.

3. العوامل المؤثرة على طاقة الذرة المنبثقة:

   • :: الطاقة الأيونية الحادثة:تلعب طاقة الأيونات التي تقصف المادة المستهدفة دورًا حاسمًا في تحديد طاقة الذرات المنبثقة.وينتج عن ارتفاع طاقة الأيونات الساقطة عمومًا ذرات ذات طاقة أعلى من الذرات المنبثقة.
   • كتلة الأيونات والذرات المستهدفة:تؤثر كتلة كل من الأيونات الساقطة والذرات المستهدفة على انتقال الطاقة أثناء عملية الرش بالرش.يمكن أن تؤدي الأيونات الأثقل أو الذرات المستهدفة إلى ذرات متناثرة ذات طاقة أعلى.
   • زاوية السقوط:تؤثر الزاوية التي تصطدم بها الأيونات بالمادة المستهدفة أيضًا على توزيع طاقة الذرات المنبثقة.يمكن أن تؤدي الزوايا المختلفة إلى اختلافات في طاقة واتجاه الجسيمات المقذوفة.

4. عائد الاخرق:

   • يُعرَّف مردود الرش بأنه عدد ذرات الهدف المقذوفة لكل أيون ساقط.ويعتمد هذا المردود على العوامل المذكورة أعلاه (طاقة الأيون الساقط، وكتلة الأيونات والذرات المستهدفة، وزاوية السقوط) ويختلف باختلاف المواد المستهدفة وظروف الرش بالرش.
   • يعد فهم مردود الاخرق أمرًا ضروريًا لتحسين عملية الاخرق، لأنه يؤثر بشكل مباشر على معدل الترسيب وجودة الفيلم المترسب.

5. تأثير مصدر الطاقة (التيار المستمر أو الترددات اللاسلكية):

   • يمكن أن يؤثر نوع مصدر الطاقة المستخدم في عملية الاخرق (التيار المستمر أو الترددات اللاسلكية) على طاقة الذرات المتناثرة.وعادةً ما يُستخدم رش التيار المستمر للمواد الموصلة للتيار المستقبلي، في حين أن رش الترددات اللاسلكية مناسب للمواد العازلة.
   • ويؤثر اختيار مصدر الطاقة على معدل الترسيب، وتوافق المواد، والتكلفة، ويمكن أن يؤثر أيضًا على حركة سطح الذرات المترسبة، والتي بدورها تؤثر على جودة الفيلم.

6. حركية السطح وجودة الفيلم:

   • يمكن للطاقة الزائدة للأيونات المعدنية أثناء عملية الاخرق أن تزيد من الحركة السطحية للذرات المترسبة.تسمح هذه الحركة المتزايدة للذرات بالتحرك بحرية أكبر على سطح الركيزة، مما يؤدي إلى تحسين جودة الفيلم وتحسين التغطية.
   • كما تلعب عوامل مثل ضغط الحجرة والطاقة الحركية للجسيمات المنبعثة دوراً في تحديد اتجاه وترسيب الذرات على الركيزة، مما يؤثر بشكل أكبر على خصائص الفيلم النهائي.

وباختصار، تعد طاقة الذرات المنبثقة جانبًا معقدًا ومتعدد الأوجه في عملية الرش بالرش، وتتأثر بمجموعة متنوعة من العوامل بما في ذلك طاقة الأيونات الساقطة، وكتلة الأيونات والذرات المستهدفة، وزاوية السقوط، ونوع مصدر الطاقة المستخدم.يعد فهم هذه العوامل أمرًا بالغ الأهمية لتحسين عملية الاخرق وتحقيق أغشية رقيقة عالية الجودة بالخصائص المرغوبة.

جدول ملخص:

العامل	التأثير على طاقة الذرة المنبثقة
طاقة الأيونات الساقطة	تزيد طاقة الأيونات الأعلى من طاقة الذرات المنبثقة.
كتلة الأيونات والذرات المستهدفة	تؤدي الأيونات الأثقل أو الذرات المستهدفة إلى ذرات متناثرة ذات طاقة أعلى.
زاوية السقوط	تؤثر على توزيع الطاقة واتجاه الجسيمات المقذوفة.
مصدر الطاقة (تيار مستمر أو تردد لاسلكي)	يؤثر على الطاقة ومعدل الترسيب وتوافق المواد.
إنتاجية الاخرق	يحدد عدد الذرات المقذوفة لكل أيون، مما يؤثر على معدل الترسيب وجودة الفيلم.
حركية السطح	تزيد الطاقة الزائدة من حركية الذرة، مما يحسن من جودة الفيلم والتغطية.

تحسين عملية الاخرق لديك اليوم- اتصل بخبرائنا للحصول على حلول مصممة خصيصاً لك!