التبخير الحراري هو تقنية ترسيب البخار الفيزيائي (PVD) المستخدمة لترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة. وتتضمن هذه الطريقة تسخين مادة في بيئة عالية التفريغ حتى تتبخر، ثم السماح للجزيئات المتبخرة بالتكثف على الركيزة لتكوين طبقة رقيقة.
تفاصيل العملية:
-
بيئة عالية التفريغ: تبدأ العملية في غرفة تفريغ، وهو أمر ضروري لمنع التداخل من جزيئات الغاز أثناء الترسيب. يتم الحفاظ على التفريغ بواسطة مضخة تفريغ، مما يضمن انخفاض الضغط حول المادة المصدر، مما يعزز كفاءة التبخير.
-
تسخين المادة: يتم وضع المادة المراد ترسيبها، والمعروفة باسم المبخر، في بوتقة أو قارب مصنوع من مواد حرارية مثل التنجستن أو الموليبدينوم. يتم تسخين هذه الحاوية، عادةً من خلال تسخين الجول، إلى درجة حرارة عالية بما يكفي لتبخير المادة.
-
انتقال البخار وتكثيفه: بمجرد تبخيرها، تنتقل الجزيئات عبر الفراغ لتصل إلى الركيزة. وعند ملامسة الركيزة الأكثر برودة، يتكثف البخار مكونًا طبقة رقيقة. يمكن تكرار هذه العملية لنمو الطبقة الرقيقة وتنويتها بشكل أكبر.
-
تعدد الاستخدامات: التبخير الحراري متعدد الاستخدامات وقادر على ترسيب مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك المعادن مثل الألومنيوم والفضة والنيكل وغيرها. هذا التنوع، إلى جانب بساطة العملية، يجعل التبخير الحراري خيارًا شائعًا في كل من المختبرات والإعدادات الصناعية.
المزايا والتطبيقات:
يُفضل التبخير الحراري لبساطته وسرعته. ولا يتطلب سلائف معقدة أو غازات تفاعلية على عكس بعض طرق الترسيب الأخرى. وهذا يجعلها تقنية مباشرة وفعالة لإنشاء الأغشية الرقيقة، والتي تعتبر حاسمة في تطبيقات مختلفة مثل الإلكترونيات والبصريات والطلاءات في الصناعة التحويلية.الخلاصة:
