يبدأ نطاق طاقة الاخرق عادةً من عتبة تتراوح بين عشرة إلى مائة فولت إلكترون فولت (eV) ويمكن أن يمتد إلى عدة مئات من الإلكترونات فولت (eV)، مع متوسط طاقة غالباً ما يكون أعلى من طاقة الربط السطحية.
شرح مفصل:
-
طاقة عتبة الاخرق:
-
يحدث الاخرق عندما ينقل الأيون طاقة كافية إلى الذرة المستهدفة للتغلب على طاقة الارتباط عند السطح. وتتراوح هذه العتبة عادةً بين 10 إلى 100 إي فولت. وتحت هذا النطاق، يكون نقل الطاقة غير كافٍ لإخراج الذرات من المادة المستهدفة.طاقة الذرات المنبثقة:
-
تتباين الطاقة الحركية للذرات المبثوقة تباينًا كبيرًا ولكنها عادة ما تكون أكثر من عشرات الإلكترونات فولت، وغالبًا ما تكون حوالي 600 إي فولت. وتعزى هذه الطاقة العالية إلى تبادل الزخم أثناء تصادم الأيونات والذرات. ويتسبب ما يقرب من 1% من الأيونات التي تصطدم بالسطح في إعادة التبديد، حيث يتم قذف الذرات مرة أخرى إلى الركيزة.
-
عائد الاصطرام والاعتماد على الطاقة:
- يعتمد مردود الاسبتر، وهو متوسط عدد الذرات المقذوفة لكل أيون ساقط، على عدة عوامل بما في ذلك زاوية سقوط الأيون وطاقة الأيونات والأوزان الذرية وطاقة الارتباط وظروف البلازما. يبلغ توزيع الطاقة للذرات المتطايرة ذروته عند حوالي نصف طاقة الارتباط السطحية ولكنه يمتد إلى طاقات أعلى، مع متوسط طاقة أعلى بكثير من العتبة في كثير من الأحيان.
- أنواع الاخرق ومستويات الطاقة:الاخرق بالتيار المستمر:
- يستخدم جهد تيار مستمر من 500-1000 فولت، مع أيونات الأرجون التي تنقل الطاقة إلى الذرات المستهدفة عند طاقات ضمن هذا النطاق.الاخرق بالشعاع الأيوني:
-
ينطوي على طاقات أعلى، بمتوسط طاقة رش تبلغ 10 إي فولت وهو أعلى بكثير من الطاقات الحرارية ونموذجي للتبخير بالتفريغ.الاخرق الإلكتروني:
يمكن أن ينطوي على طاقات عالية جدًا أو أيونات ثقيلة عالية الشحنة، مما يؤدي إلى إنتاجية عالية من الاخرق الإلكتروني، خاصة في العوازل.
التطبيقات ومتطلبات الطاقة:
