وتلعب البلازما دوراً حاسماً في عملية الاخرق من خلال توفير الأيونات النشطة اللازمة لقذف الجسيمات من المادة المستهدفة، والتي تترسب بعد ذلك على الركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. يتم إنشاء البلازما عن طريق تأيين غاز، وهو عادةً غاز خامل مثل الأرجون، باستخدام مصدر طاقة تيار مستمر أو مصدر طاقة بالترددات اللاسلكية. وينتج عن عملية التأين هذه بيئة ديناميكية تتعايش فيها ذرات الغاز المحايد والأيونات والإلكترونات والفوتونات في شبه توازن.
توليد البلازما:
تتشكل البلازما عن طريق إدخال غاز نبيل في غرفة مفرغة من الهواء وتطبيق جهد كهربائي لتأيين الغاز. وتُعد عملية التأين هذه حاسمة لأنها تولد الجسيمات النشطة (الأيونات والإلكترونات) الضرورية لعملية الرش. تنتقل الطاقة من البلازما إلى المنطقة المحيطة بها، مما يسهل التفاعل بين البلازما والمادة المستهدفة.الدور في عملية الاخرق:
في عملية الاخرق يتم توجيه أيونات البلازما النشطة نحو المادة المستهدفة. وعندما تصطدم هذه الأيونات بالهدف، فإنها تنقل طاقتها، مما يتسبب في قذف الجسيمات من الهدف. وتعرف هذه الظاهرة باسم الاخرق. وتنتقل الجسيمات المقذوفة بعد ذلك عبر البلازما وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة. وتؤثر طاقة وزاوية الأيونات التي تصطدم بالهدف، والتي تتحكم فيها خصائص البلازما مثل ضغط الغاز وجهد الهدف، على خصائص الفيلم المترسب، بما في ذلك سمكه وتجانسه والتصاقه.
التأثير على خصائص الفيلم:
يمكن تعديل خصائص البلازما لضبط خصائص الفيلم المترسب. على سبيل المثال، من خلال تغيير طاقة البلازما وضغطها، أو عن طريق إدخال غازات تفاعلية أثناء الترسيب، يمكن التحكم في إجهاد الفيلم وكيميائيته. وهذا يجعل من الرش بالرش تقنية متعددة الاستخدامات للتطبيقات التي تتطلب طلاءات مطابقة، على الرغم من أنها قد تكون أقل ملاءمة لتطبيقات الإقلاع بسبب تسخين الركيزة والطبيعة غير الطبيعية للبلازما، والتي يمكن أن تغطي الجدران الجانبية للسمات على الركيزة.
التطبيقات:
