يتراوح نطاق ضغط الاخرق المغنطروني عادةً بين 8×10^2 إلى 2×10^2 ملي بار .ويعد هذا النطاق أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على مستوى التأين وكثافة البلازما وطاقة الذرات المنبثقة التي تؤثر بشكل مباشر على جودة وأداء الأغشية الرقيقة المترسبة.ويؤثر ضغط الغاز على حركة الأيونات المنبثقة، حيث يؤدي الضغط العالي إلى حركة انتشارية بسبب التصادمات مع ذرات الغاز، بينما يتيح الضغط المنخفض حدوث تأثيرات باليستية عالية الطاقة.ويضمن تحسين الضغط كفاءة الاخرق وخصائص الفيلم المرغوبة.
شرح النقاط الرئيسية:

-
نطاق الضغط النموذجي لرش المغنطرون المغنطروني:
- عادةً ما يكون نطاق ضغط الاخرق المغنطروني هو 8×10^2 إلى 2×10^2 ملي بار .يُشتق هذا النطاق من المعلمات التشغيلية لأجهزة الطلاء بالرش المغنطروني الحديثة، والتي تم تصميمها لتحقيق التوازن بين التأين وكثافة البلازما ونقل الطاقة لتحقيق الترسيب الأمثل للفيلم.
-
دور ضغط الغاز في الاخرق:
-
يؤثر ضغط الغاز بشكل كبير على عملية الاخرق:
- الضغط العالي:عند ارتفاع ضغط الغاز، تتصادم الأيونات المنبثقة بشكل متكرر أكثر مع ذرات الغاز، مما يؤدي إلى حركة انتشارية.ويؤدي ذلك إلى اعتدال طاقة الأيونات، مما يجعلها تصل إلى الركيزة أو جدران الغرفة بعد سير عشوائي.يمكن أن يؤدي ذلك إلى تأثيرات أقل طاقة وترسيب أكثر اتساقًا.
- ضغط أقل:في الضغوط المنخفضة، تواجه الأيونات تصادمات أقل، مما يسمح بحدوث تأثيرات باليستية عالية الطاقة.ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تعزيز طاقة الذرات المتناثرة، مما يؤدي إلى أغشية أكثر كثافة وتماسكاً.
-
يؤثر ضغط الغاز بشكل كبير على عملية الاخرق:
-
التأثير على كثافة البلازما والتأين:
-
يؤثر ضغط الغاز بشكل مباشر على كثافة البلازما ومستويات التأين التي تعتبر حاسمة لعملية الاخرق.معادلة كثافة البلازما هي
- [
- ن_هـ = \ يسار (\frac{{1}{ \lambda_{De}^2}\ صحيح) \times \times \left(\frac{\omega^2 m_e \epsilon_0}{e^2}\ صحيح),
- ]
- حيث:
- (n_e) = كثافة البلازما,
- (\lambda_{De}) = طول ديبي,
- (\ أوميغا) = التردد الزاوي,
-
يؤثر ضغط الغاز بشكل مباشر على كثافة البلازما ومستويات التأين التي تعتبر حاسمة لعملية الاخرق.معادلة كثافة البلازما هي
-
(m_e) = كتلة الإلكترون, (\epsilon_0) = السماحية للفضاء الحر,
-
(e) = الشحنة الأولية.
- يزيد الضغط العالي بشكل عام من كثافة البلازما، بينما قد يقلل الضغط المنخفض من كثافة البلازما، مما يؤثر على كفاءة الاخرق الكلية. تحسين جودة الفيلم
- : يتم تحسين نطاق الضغط لتحقيق جودة الفيلم المطلوبة.على سبيل المثال
-
(e) = الشحنة الأولية.
-
التوحيد:يمكن للضغوط الأعلى تحسين تجانس الفيلم من خلال تعزيز الحركة الانتشارية للذرات المبثوقة.
-
الالتصاق والكثافة
- :يمكن للضغوط المنخفضة أن تعزز التصاق الغشاء وكثافته من خلال تمكين التأثيرات عالية الطاقة. الاعتبارات التشغيلية
- : تعمل أجهزة الطلاء بالرش المغنطروني الحديثة ضمن نطاق الضغط المحدد للحفاظ على
- جهد الاخرق:100 فولت إلى 3 كيلو فولت
- التيار:من 0 إلى 50 مللي أمبير
- معدل الترسيب:0 إلى 25 نانومتر/دقيقة,
- حجم الحبيبات
-
الالتصاق والكثافة
-
:أقل من 5 نانومتر, ارتفاع درجة الحرارة
-
:أقل من 10 درجات مئوية.
- تضمن هذه المعلمات ترسيب غشاء رقيق متسق وعالي الجودة.
- الآثار العملية المترتبة على مشتري المعدات والمواد الاستهلاكية
- :
- عند اختيار أو تشغيل معدات الاخرق المغنطروني أو تشغيلها، من الضروري:
-
:أقل من 10 درجات مئوية.
التأكد من قدرة النظام على الحفاظ على نطاق الضغط المطلوب (8 × 10^-2 إلى 2 × 10^-2 ملي بار).
النظر في تأثير الضغط على خصائص الغشاء (على سبيل المثال، التوحيد والالتصاق والكثافة).
تحسين إعدادات الضغط بناءً على التطبيق المحدد وخصائص الفيلم المطلوبة. | مراقبة المعلمات الحرجة الأخرى والتحكم فيها (مثل الجهد والتيار ومعدل الترسيب) لتحقيق نتائج متسقة. |
---|---|
من خلال فهم نطاق الضغط وتأثيراته، يمكن لمشتري المعدات والمواد الاستهلاكية اتخاذ قرارات مستنيرة لتحسين عملية الرش بالأخرق وتحقيق أغشية رقيقة عالية الجودة. | جدول ملخص: |
الجانب | التفاصيل |
نطاق الضغط | 8 × 10^-2 إلى 2 × 10^-2 ملي بار |
تأثيرات الضغط العالي | حركة انتشارية، ترسب منتظم، تأثيرات منخفضة الطاقة |
تأثيرات الضغط المنخفض | تأثيرات باليستية عالية الطاقة، وأغشية أكثر كثافة وتماسكًا |
معادلة كثافة البلازما (\n_e = \left(\frac{1}{\lambda_{De}^2}\right) \times \left(\frac{\omega^2 m_e \epsilon_0}{e^2}\right)) المعلمات التشغيلية