يتراوح الجهد المستخدم في الرش بالتيار المستمر عادةً من 2,000 إلى 5,000 فولت. يتم تطبيق هذا الجهد بين المادة المستهدفة والركيزة، حيث يعمل الهدف ككاثود والركيزة كأنود. يعمل الجهد العالي على تأيين الغاز الخامل، الذي عادةً ما يكون الأرجون، مما يؤدي إلى تكوين بلازما تقصف المادة المستهدفة، مما يتسبب في قذف الذرات وترسيبها على الركيزة.
الشرح التفصيلي:
-
تطبيق الجهد:
-
في الاخرق بالتيار المستمر، يتم تطبيق جهد تيار مباشر بين الهدف (الكاثود) والركيزة (الأنود). هذا الجهد أمر بالغ الأهمية لأنه يحدد طاقة أيونات الأرجون، والتي بدورها تؤثر على معدل وجودة الترسيب. ويتراوح الجهد عادةً من 2,000 إلى 5,000 فولت، مما يضمن طاقة كافية لقصف أيون فعال.التأين وتكوين البلازما:
-
يؤين الجهد المطبق غاز الأرجون الذي يتم إدخاله في غرفة التفريغ. وينطوي التأين على تجريد الإلكترونات من ذرات الأرجون، مما يخلق أيونات الأرجون موجبة الشحنة. تشكل هذه العملية بلازما، وهي حالة من المادة حيث يتم فصل الإلكترونات عن ذراتها الأم. وتُعد البلازما ضرورية لعملية الاخرق لأنها تحتوي على الأيونات النشطة التي ستقصف الهدف.
-
القصف والترسيب:
-
تتصادم أيونات الأرجون المتأينة التي يتم تسريعها بواسطة المجال الكهربائي مع المادة المستهدفة. وتؤدي هذه التصادمات إلى إزاحة الذرات من سطح الهدف، وهي عملية تُعرف باسم الاصطرام. ثم تنتقل الذرات المقذوفة عبر الحجرة وتترسب على الركيزة مكونة طبقة رقيقة. يجب أن يكون الجهد المطبق عالياً بما يكفي لتزويد الأيونات بالطاقة الكافية للتغلب على قوى الربط للمادة المستهدفة، مما يضمن رشاً فعالاً.ملاءمة المواد والقيود:
يستخدم الرش بالتيار المستمر في المقام الأول لترسيب المواد الموصلة. يعتمد الجهد المطبق على تدفق الإلكترونات، وهو أمر ممكن فقط مع الأهداف الموصلة. لا يمكن رش المواد غير الموصلة بفعالية باستخدام طرق التيار المستمر بسبب عدم القدرة على الحفاظ على تدفق إلكترون مستمر.
