الترسيب بالرش هو عملية ترسيب فيزيائي للبخار (PVD) حيث يتم طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة بسبب قصفها بجسيمات عالية الطاقة، وعادةً ما تكون أيونات. تُستخدم هذه العملية لترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة، مما يجعلها تقنية حاسمة في مختلف الصناعات للطلاء وتعديل المواد.
آلية عملية الاخرق:
-
الإعداد والتهيئة:
-
تبدأ العملية في غرفة تفريغ حيث يتم إدخال غاز يتم التحكم فيه، وعادةً ما يكون الأرجون. وتكون المادة المستهدفة، وهي مصدر الذرات التي سيتم ترسيبها، مشحونة سالبًا وتعمل كقطب سالب. هذا الإعداد ضروري لخلق بيئة البلازما.إنشاء البلازما:
-
يتم تنشيط المهبط كهربائياً، مما يؤدي إلى انبعاث إلكترونات حرة. تتصادم هذه الإلكترونات مع ذرات غاز الأرجون، مما يؤدي إلى تأينها إلى أيونات الأرجون والمزيد من الإلكترونات الحرة. وتحافظ عملية التأين هذه على البلازما، وهي خليط من الجسيمات المشحونة.
-
القصف الأيوني:
-
تتسارع أيونات الأرجون، لكونها موجبة الشحنة، نحو الهدف سالب الشحنة (المهبط) بسبب المجال الكهربائي. وعندما تصطدم هذه الأيونات بسطح الهدف، تنقل طاقتها الحركية إلى ذرات الهدف.طرد الذرات:
- إذا كانت الطاقة المنقولة بواسطة الأيونات كافية، فإنها تتغلب على طاقة الارتباط لذرات الهدف، مما يؤدي إلى طردها من السطح. ويرجع هذا الطرد إلى انتقال الزخم والتصادمات اللاحقة داخل المادة المستهدفة.الترسيب على الركيزة:
- تنتقل الذرات المقذوفة في خطوط مستقيمة وتترسب على ركيزة قريبة موضوعة في مسار هذه الجسيمات المقذوفة. وينتج عن ذلك تكوين طبقة رقيقة من المادة المستهدفة على الركيزة.
- العوامل المؤثرة على الاخرق:طاقة الأيونات الساقطة:
يمكن أن تخترق الأيونات ذات الطاقة الأعلى المادة المستهدفة بشكل أعمق، مما يزيد من احتمالية قذف الذرات.كتلة الأيونات الساقطة والذرات المستهدفة:
تؤثر كتلة الأيونات والذرات المستهدفة على كفاءة نقل الزخم.
