طبقة فراغهي عملية تُستخدم لتصنيع مواد أفلام رقيقة عالية الجودة. وهي تنتج أفلامًا رقيقة عن طريق التبخر حرارياً أو تبخير مواد عضوية أو غير عضوية على سطح الركيزة في ظل ظروف الفراغ. ستقدم هذه المقالة تنفيذ طبقة الفراغ بالتفصيل.
تتضمن عملية طلاء الفراغ الخطوات التالية:
1. اختر الركيزة والمواد الصحيحة
اختيار الركيزة والمواد الصحيحة هي الخطوة الأولى في الطلاء الفراغي. يمكن أن تكون الركيزة الزجاجية أو البلاستيك أو المعادن أو غيرها من المواد النانوية. يمكن أن تكون المواد عضوية أو غير عضوية ، مثل المعادن أو أشباه الموصلات أو الأكاسيد أو النيتريدات.
2. تحميل نظام طلاء الفراغ
الخطوة الثانية هي تحميل الركيزة والمواد في نظام الطلاء الفراغي. يشتمل نظام الطلاء الفراغي على غرفة فراغ ، ومبخر معدني ، وتوهش ونظام تحكم. غرفة الفراغ عبارة عن مساحة مغلقة تستخدم للحفاظ على بيئة فراغ ، ومبخرات المعادن والفتات هي الأجهزة المستخدمة لتبخر أو توترات مواد على ركائز ، ويستخدم نظام التحكم لمراقبة وضبط بيئة الفراغ وتبخر المواد أو السرعة.
3. فراغ
بعد تحميل المادة والركيزة ، يجب إخلاء غرفة الفراغ. يعد الفراغ خطوة مهمة للغاية ، لأن الحفاظ على ضغط منخفض وبيئة نقاء عالية يمكن أن يضمن جودة الغشاء. عادة ما تكون بيئة الفراغ أقل من 10^-6 mBar لاستبعاد جزيئات الغاز وغيرها من الملوثات.
4. تبخر المواد أو الدماغ
عندما تصل بيئة الفراغ إلى الضغط المطلوب ، يمكن تبخير المادة أو الضعف على الركيزة. هناك طريقتان لتبخر المواد: التبخر الحراري وتبخر شعاع الإلكترون. يتميز الثرثرة أيضًا بطريقتين: Magnetron Sputtering و Arc Sputtering. أيًا كانت الطريقة التي يتم استخدامها ، يجب التحكم في تبخر المواد أو معدل الثرثرة وسمك الفيلم.
5. اصنع فيلم متعدد الطبقات
بمجرد أن يتم تصنيع غشاء واحد ، يمكن تكديس طبقات متعددة معًا لتشكيل مركب. يمكن استخدام عمليات مواد وترسب مختلفة ، مثل الترسيب بالتناوب ، والترسب المشترك للمواد متعددة البنود ، والترسب المخصص.
6. اختبار جودة الغشاء
الخطوة الأخيرة هي اختبار جودة الغشاء. يمكن أن تشمل الاختبارات سماكة ، والخصائص الفيزيائية ، والخصائص البصرية والخصائص الكهربائية ، من بين أمور أخرى. تحديد ما إذا كانت مادة الغشاء تلبي المتطلبات وفقًا لنتائج الاختبار.
باختصار ، تعد تكنولوجيا الطلاء الفراغ طريقة لتحقيق أفلام رقيقة عالية الجودة. يحتاج إلى اختيار الركيزة والمواد المناسبة ، وتحميل نظام الطلاء الفراغي ، والفراغ ، أو تبخر المواد أو الضيق ، وجعل فيلم متعدد الطبقات واختبار جودة الفيلم. تم استخدام تكنولوجيا طلاء الفراغ على نطاق واسع في مجال الإلكترونيات والبصريات والمجالات الطبية والطاقة.