الاخرق في التفريغ هو عملية دقيقة ومضبوطة تستخدم لترسيب الأغشية الرقيقة، حيث يتم إخراج الذرات أو الجزيئات من مادة مستهدفة صلبة وترسيبها على ركيزة.تحدث هذه العملية في غرفة مفرغة من الهواء لتقليل التلوث وضمان درجة نقاء عالية.يتم توليد البلازما عن طريق تأيين غاز خامل (عادةً الأرجون)، ويتم تسريع الأيونات الناتجة نحو المادة المستهدفة، مما يؤدي إلى قذف الذرات.وتنتقل هذه الذرات المقذوفة عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.تُستخدم هذه العملية على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب دقة عالية، مثل تصنيع أشباه الموصلات والبصريات والطلاء.
شرح النقاط الرئيسية:
-
بيئة الفراغ:
- يتطلب الاخرق غرفة تفريغ لإزالة الغازات المتبقية والملوثات، مما يضمن بيئة نظيفة لعملية الترسيب.
- يتراوح ضغط التفريغ عادةً من 10^-1 إلى 10^-3 ملي بار، مما يوازن بين الحاجة إلى بيئة منخفضة الضغط مع إدخال غاز الرش.
-
إعداد الهدف والركيزة:
- توضع المادة المستهدفة (المصدر) والركيزة (الوجهة) داخل غرفة التفريغ.
- يتم توصيل الهدف ككاثود، ويتم توصيل الركيزة كأنبوب، مما يخلق مجالًا كهربائيًا بينهما.
-
توليد البلازما:
- يتم توليد البلازما عن طريق تأيين غاز التأين، وعادة ما يكون غاز خامل مثل الأرجون أو الزينون.
- ويحدث التأين من خلال تطبيق الجهد العالي أو الإثارة الكهرومغناطيسية لتوليد أيونات غازية موجبة الشحنة وإلكترونات حرة.
-
القصف الأيوني:
- يتم تسريع الأيونات موجبة الشحنة نحو الهدف سالب الشحنة بسبب المجال الكهربائي.
- عندما تصطدم هذه الأيونات بالهدف، فإنها تنقل طاقتها الحركية إلى ذرات الهدف، مما يؤدي إلى طردها من السطح.
-
طرد ونقل ذرات الهدف:
- تكون ذرات الهدف المقذوفة على شكل جسيمات متعادلة.
- تنتقل هذه الجسيمات عبر الفراغ وتترسب على الركيزة.
-
تشكيل الغشاء الرقيق:
- تتكثف الذرات المقذوفة على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.
- يتم التحكم في خصائص الفيلم، مثل السُمك والتوحيد والنقاء، عن طريق ضبط المعلمات مثل ضغط الغاز والجهد والمسافة بين الهدف والركيزة.
-
الاخرق المغنطروني (اختياري):
- في الرش المغنطروني المغنطروني، يتم استخدام مجال مغناطيسي لحصر البلازما بالقرب من سطح الهدف، مما يزيد من كفاءة القصف الأيوني.
- وتعزز هذه الطريقة معدل الترسيب وتسمح بتحكم أفضل في خصائص الفيلم.
-
التطبيقات:
-
يستخدم الاخرق على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب دقة عالية، مثل:
- تصنيع أشباه الموصلات (على سبيل المثال، ترسيب الطبقات الموصلة والطبقات العازلة).
- الطلاءات البصرية (مثل الطبقات المضادة للانعكاس والطبقات العاكسة).
- الطلاءات الزخرفية والوظيفية (مثل الطبقات المقاومة للتآكل والمقاومة للتآكل).
-
يستخدم الاخرق على نطاق واسع في الصناعات التي تتطلب دقة عالية، مثل:
وباتباع هذه الخطوات، يتيح الرش في الفراغ إنتاج أغشية رقيقة عالية الجودة مع التحكم الدقيق في خصائصها، مما يجعلها عملية بالغة الأهمية في التصنيع المتقدم وعلوم المواد.
جدول ملخص:
| الجانب الرئيسي | التفاصيل |
|---|---|
| بيئة تفريغ الهواء | الضغط: من 10^-1 إلى 10^-3 ملي بار؛ مما يضمن عملية نظيفة وخالية من التلوث. |
| إعداد الهدف والركيزة | يخلق الهدف (المهبط) والركيزة (الأنود) مجالاً كهربائياً. |
| توليد البلازما | الغاز الخامل (مثل الأرجون) المتأين لتوليد البلازما. |
| القصف الأيوني | تتسارع الأيونات نحو الهدف، وتقذف الذرات. |
| تكوين غشاء رقيق | تترسب الذرات المقذوفة على الركيزة، مكونة طبقة رقيقة عالية النقاء. |
| التطبيقات | تصنيع أشباه الموصلات والطلاءات البصرية والطلاءات الوظيفية. |
اكتشف كيف يمكن أن يعزز الطلاء بالرش الرذاذي من عملية التصنيع لديك- اتصل بخبرائنا اليوم !
