الترسيب بالرش هو تقنية ترسيب فيزيائي للبخار (PVD) تُستخدم لترسيب الأغشية الرقيقة عن طريق قذف الذرات من مادة مستهدفة من خلال قصف أيونات نشطة. وتعتبر هذه الطريقة فعالة بشكل خاص للمواد ذات درجات انصهار عالية وتضمن التصاقاً جيداً بسبب الطاقة الحركية العالية للذرات المقذوفة.
الشرح التفصيلي:
-
آلية الاخرق:
-
ينطوي الاخرق على طرد الذرات من سطح المادة المستهدفة عندما تصطدم بها جسيمات نشطة، وعادةً ما تكون أيونات. هذه العملية مدفوعة بانتقال الزخم بين الأيونات القاذفة وذرات الهدف. يتم إدخال الأيونات، وهي عادةً الأرجون، في غرفة تفريغ حيث يتم تنشيطها كهربائياً لتكوين بلازما. يتم وضع الهدف، وهو المادة المراد ترسيبها، ككاثود في هذا الإعداد.إعداد العملية:
-
يشتمل إعداد الاخرق على غرفة تفريغ مملوءة بغاز خاضع للتحكم، وهو في الغالب الأرجون، وهو خامل ولا يتفاعل مع المادة المستهدفة. يتم تنشيط القطب السالب، أو الهدف، كهربائياً لخلق بيئة بلازما. في هذه البيئة، يتم تسريع أيونات الأرجون نحو الهدف، وتضربه بطاقة كافية لقذف ذرات الهدف في المرحلة الغازية.
-
الترسيب والمزايا:
-
تنتقل ذرات الهدف المقذوفة بعد ذلك عبر الفراغ وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة. وتتمثل إحدى المزايا الرئيسية للترسيب في أن الذرات المقذوفة لديها طاقات حركية أعلى بكثير مقارنة بالذرات الناتجة عن عمليات التبخير، مما يؤدي إلى التصاق أفضل وأفلام أكثر كثافة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتعامل الاخرق مع المواد ذات درجات انصهار عالية جدًا، والتي يصعب ترسيبها باستخدام طرق أخرى.الاختلافات والتطبيقات:
يمكن إجراء الاخرق في تكوينات مختلفة، مثل الترسيب من أسفل إلى أعلى أو من أعلى إلى أسفل، اعتمادًا على المتطلبات المحددة لعملية الترسيب. ويستخدم على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات لترسيب الأغشية الرقيقة من المعادن والسبائك والعوازل على رقائق السيليكون والركائز الأخرى.
