تنطوي عملية الترسيب الفيزيائي، وتحديداً ترسيب البخار الفيزيائي (PVD)، على تحويل المادة من حالتها الصلبة إلى بخار يتم ترسيبه بعد ذلك على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. وتُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع بسبب دقتها وتوحيدها، وتشمل تقنيات مختلفة مثل الرش والتبخير الحراري والتبخير بالحزمة الإلكترونية.
ملخص العملية:
يبدأ الترسيب الفيزيائي للبخار بمادة صلبة يتم تبخيرها في بيئة منخفضة الضغط. ثم تنتقل الذرات أو الجزيئات المتبخرة عبر الفراغ وتترسب على ركيزة مكونة طبقة رقيقة. يمكن التحكم في هذه العملية لإنشاء طبقات رقيقة مثل ذرة واحدة أو سميكة مثل عدة ملليمترات، اعتماداً على التطبيق المحدد والطريقة المستخدمة.
-
الشرح التفصيلي:تبخير المواد:
- الخطوة الأولى في PVD هي تبخير المادة الصلبة. ويمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة:الاخرق:
- ينطوي على قصف المادة المستهدفة بجسيمات عالية الطاقة، مما يؤدي إلى قذف الذرات وترسيبها على الركيزة.التبخير الحراري:
- يستخدم الحرارة لتبخير المادة، التي تتكثف بعد ذلك على الركيزة الأكثر برودة.التبخير بالحزمة الإلكترونية:
-
يستخدم شعاع إلكترون لتسخين المادة إلى درجة التبخر.نقل البخار:
-
بمجرد تبخيرها، تنتقل المادة عبر غرفة التفريغ لتصل إلى الركيزة. أثناء هذا النقل، قد تتفاعل الذرات أو الجزيئات مع أي غازات متبقية في الغرفة، مما قد يؤثر على الخصائص النهائية للفيلم المترسب.الترسيب على الركيزة:
-
تتكثف المادة المتبخرة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة. يمكن أن تختلف خصائص هذا الفيلم، مثل خصائصه البصرية والكهربائية والميكانيكية، اختلافًا كبيرًا عن خصائص المادة السائبة. ويكتسب هذا الأمر أهمية خاصة في تطبيقات مثل المجال الطبي، حيث يكون التحكم الدقيق في خصائص الفيلم أمرًا بالغ الأهمية.التحكم والتباين:
يمكن التحكم في سمك وتوحيد الطبقة المودعة بدقة عن طريق ضبط المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط ومدة عملية الترسيب. وهذا يسمح بإنشاء أفلام مصممة خصيصًا لتطبيقات محددة، بدءًا من الطلاء على الأجهزة الطبية إلى الطبقات في المكونات الإلكترونية.المراجعة والتصحيح:
