التبخير الحراري بالتفريغ هو عملية ترسيب تستخدم لتشكيل ونمو الأغشية الرقيقة على المواد الصلبة. تُطبَّق هذه التقنية على نطاق واسع في كل من المختبرات والإعدادات الصناعية نظراً لبساطتها وفعاليتها.
نظرة عامة على العملية:
تبدأ العملية بتعريض المادة المستهدفة لدرجات حرارة عالية جداً، مما يؤدي إلى تساميها أو غليانها وتكوين بخار. ثم يتم نقل هذا البخار إلى الركيزة من خلال بيئة تفريغ الهواء. وعند وصول البخار إلى الركيزة، يتكثف البخار ليشكل طبقة رقيقة صلبة. ويمكن تكرار دورة الترسيب هذه لتعزيز نمو الطبقة الرقيقة وتنويتها.طرق الطلاء بالتفريغ بالتبخير الحراري:
- يمكن تحقيق التبخير الحراري من خلال طريقتين أساسيتين:
- التسخين الكهربائي: يتم تسخين المادة كهربائيًا باستخدام أسلاك أو في بوتقات موصلة مصنوعة من مواد ذات نقاط انصهار أعلى. هذه الطريقة مناسبة للمواد التي تتطلب ضغط بخار كبير في درجات حرارة عالية.
مبخرات على شكل قارب: تُستخدم خصيصًا لتبخير الأكاسيد. يسهل شكل القارب عملية التسخين والتبخير.
أنظمة تفريغ الهواء للتبخير الحراري:
يلعب نظام التفريغ دورًا حاسمًا في جودة الطبقة الرقيقة المنتجة. ويتراوح الضغط الأساسي المطلوب في جهاز الطلاء من 10^-7 إلى 10^-5 ملي بار. وتستخدم الأنظمة الحديثة عادةً المضخات التوربينية التي يمكنها تفريغ الغرفة إلى الضغط الأساسي المطلوب في غضون ساعة. وغالبًا ما تكون هذه المضخات مدعومة بمضخات ريشة دوارة أو أنواع أخرى من المضخات الجافة. كما يتم استخدام مصراع فوق المبخر للتحكم في عملية الترسيب وضمان استنساخ الطبقات.التطبيقات والمواد:
