عملية الاخرق هي تقنية تبخير غير حراري تستخدم لإنشاء أغشية رقيقة من خلال الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD). وعلى عكس طرق التبخير الحراري، لا ينطوي الرش بالرش على ذوبان المادة المصدر. وبدلاً من ذلك، فإنه يقذف الذرات من المادة المستهدفة من خلال تأثير أيونات عالية الطاقة، عادةً في حالة غازية. وتتم هذه العملية عن طريق نقل الزخم، حيث تصطدم الأيونات بالمادة الهدف، مما يتسبب في طرد بعض ذراتها وترسيبها على الركيزة.
شرح مفصل:
-
آلية الاخرق:
-
في عملية الاخرق، يتم قصف المادة المستهدفة بأيونات نشطة. يتم تسريع هذه الأيونات، وهي عادةً الأرجون في بيئة مفرغة من الهواء، نحو الهدف بواسطة مجال كهربائي. وعند التصادم، يكون انتقال الطاقة من الأيونات إلى ذرات المادة المستهدفة كافياً لإزاحتها عن السطح. ويرجع هذا الطرد للذرات إلى تبادل كمية الحركة بين الأيونات القادمة وذرات الهدف. تنتقل الذرات المقذوفة بعد ذلك عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة.أنواع الاخرق:
-
هناك عدة أنواع من تقنيات الاصطرار، بما في ذلك الاصطرار بالتيار المستمر، والاصطرار بالترددات اللاسلكية، والاصطرار المغنطروني، والاصطرار التفاعلي. تختلف كل طريقة بناءً على التكوين الكهربائي المستخدم لتوليد البلازما والظروف المحددة التي يحدث فيها الاخرق. على سبيل المثال، يستخدم الاخرق بالتيار المستمر تيارًا مباشرًا لتوليد البلازما، بينما يستخدم الاخرق بالترددات اللاسلكية ترددًا لاسلكيًا لتجنب تراكم الشحنات على المواد المستهدفة العازلة.
-
مزايا الاخرق:
-
يوفر الاخرق العديد من المزايا مقارنة بطرق الترسيب الأخرى. عادةً ما يكون للذرات المقذوفة طاقات حركية أعلى، مما يعزز التصاقها بالركيزة. هذه العملية فعالة أيضًا بالنسبة للمواد ذات درجات انصهار عالية، والتي يصعب تبخيرها حراريًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الاخرق لترسيب الأغشية على مجموعة متنوعة من الركائز، بما في ذلك العوازل والبلاستيك، نظرًا لانخفاض درجات حرارة العملية.تطبيقات الاخرق:
يُستخدم الاخرق على نطاق واسع في مختلف الصناعات لترسيب الأغشية الرقيقة، بما في ذلك أشباه الموصلات والبصريات والطلاءات الزخرفية. ويُستخدم أيضًا في التقنيات التحليلية مثل التحليل الطيفي الكتلي للأيونات الثانوية، حيث يساعد تآكل المادة المستهدفة عن طريق الاخرق في تحليل تركيب وتركيز المواد عند مستويات منخفضة جدًا.
