التبخير الحراري هو تقنية ترسيب فيزيائي بالبخار (PVD) حيث يتم تسخين المادة إلى نقطة التبخير في بيئة عالية التفريغ، مما يؤدي إلى تبخيرها وترسيبها بعد ذلك كطبقة رقيقة على الركيزة. تتميز هذه العملية ببساطتها واستهلاكها المنخفض للطاقة وقدرتها على ترسيب مجموعة كبيرة من المواد.
الشرح التفصيلي:
-
تسخين المادة:
-
في التبخير الحراري، توضع المادة المراد ترسيبها في قارب مقاوم أو بوتقة داخل غرفة تفريغ. يتم تسخين المادة باستخدام تسخين جول، حيث يتم تمرير تيار كهربائي عبر القارب المقاوم، مما يؤدي إلى تسخينها. يتم اختيار طريقة التسخين هذه بسبب كفاءتها والتحكم في درجة الحرارة.التبخير في الفراغ:
-
تُعد بيئة التفريغ، التي يتم الحفاظ عليها عادةً عند ضغط أقل من 10^-5 تورر، أمرًا حاسمًا للعملية. في مثل هذه البيئة منخفضة الضغط، يمكن للمادة أن تتبخر دون تصادمات مع جزيئات الغاز الأخرى، والتي من شأنها أن تعيق عملية الترسيب. يضمن الفراغ أيضًا أن الجسيمات المتبخرة تنتقل في خط مستقيم نحو الركيزة.
-
الترسيب على الركيزة:
-
بمجرد أن تتبخر، تنتقل المادة من المصدر إلى الركيزة، حيث تتكثف وتشكل طبقة رقيقة. يمكن أن تكون الركيزة مصنوعة من مواد مختلفة وغالبًا ما يتم تسخينها لتعزيز التصاق وجودة الفيلم المترسب. تتمتع الجسيمات المتبخرة بطاقات منخفضة نسبيًا، عادةً ما تكون حوالي 0.12 فولت تقريبًا، مما يجعل العملية لطيفة ومناسبة للركائز الحساسة.المواد والتطبيقات:
يمكن استخدام التبخير الحراري لترسيب مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك المعادن مثل الألومنيوم والفضة والنيكل والكروم، بالإضافة إلى مواد أخرى مثل المغنيسيوم. وهذا التنوع يجعله مناسباً لتطبيقات تتراوح بين الإلكترونيات والبصريات وطلاء الأجزاء الميكانيكية.
طرق التبخير:
