الاخرق هو طريقة لترسيب الأغشية الرقيقة تتضمن طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة بسبب القصف بجسيمات عالية الطاقة. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في مختلف الصناعات لإنشاء أغشية رقيقة من المواد على الركائز.
ملخص الإجابة:
الرش بالرش هو تقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) حيث يتم قصف المادة المستهدفة بجسيمات عالية الطاقة مما يؤدي إلى قذف الذرات وترسيبها على الركيزة. تُستخدم هذه الطريقة لإنشاء أغشية رقيقة في تطبيقات تتراوح من الطلاءات العاكسة إلى أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة.
-
شرح مفصل:
- عملية الاخرق:إدخال الغاز:
- تبدأ العملية بإدخال غاز خاضع للتحكم، عادةً ما يكون الأرجون، في غرفة تفريغ. ويتم اختيار الأرجون بسبب خموله الكيميائي، مما يساعد على الحفاظ على سلامة المواد المستخدمة.إنشاء البلازما:
- يتم تطبيق تفريغ كهربائي على مهبط داخل الغرفة، مما يؤدي إلى تكوين بلازما. وتتكون هذه البلازما من أيونات وإلكترونات حرة، وهي ضرورية لعملية الاخرق.القصف والطرد:
-
يتم وضع المادة المستهدفة، وهي المادة المراد ترسيبها، على المهبط. تتصادم الأيونات عالية الطاقة من البلازما مع الهدف، مما يتسبب في طرد الذرات بسبب انتقال كمية الحركة. وبعد ذلك تترسب هذه الذرات المقذوفة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
- أنواع الاخرق واستخداماته:الأنواع:
- هناك عدة أنواع من تقنيات الاخرق، بما في ذلك الاخرق المغنطروني بالترددات الراديوية والذي يعد مفيداً بشكل خاص لترسيب المواد ثنائية الأبعاد. وتُفضل هذه الطريقة لملاءمتها للبيئة ودقتها في ترسيب مواد مختلفة مثل الأكاسيد والمعادن والسبائك.الاستخدامات:
-
يُستخدم الاخرق عبر مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءاً من إنشاء طلاءات عاكسة للمرايا ومواد التغليف إلى تصنيع أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة. كما أنها ضرورية في إنتاج الأجهزة البصرية والخلايا الشمسية وتطبيقات علوم النانو.
- السياق التاريخي والتطور:
- لوحظ مفهوم الاخرق لأول مرة في القرن التاسع عشر وتطور منذ ذلك الحين بشكل كبير. ونُشرت المناقشات النظرية الأولى حول الاخرق قبل الحرب العالمية الأولى، لكن هذه التقنية اكتسبت اهتمامًا كبيرًا في الخمسينيات والستينيات مع تطور التطبيقات الصناعية.
وعلى مر السنين، تطورت تقنية الاخرق على مر السنين، مما أدى إلى تسجيل أكثر من 45,000 براءة اختراع أمريكية، مما يعكس أهميتها وتعدد استخداماتها في علوم المواد والتصنيع.المراجعة والتصحيح:
