المواد الرئيسية المستخدمة في أهداف الترسيب بالرش لطلاء الأغشية الرقيقة

تعتمد عملية الترسيب بالرش على تبخير مادة مصدرية، تُسمى الهدف، لترسيب طبقة رقيقة عالية الأداء على منتجات مثل أشباه الموصلات والزجاج والشاشات. ويحدد تركيب الهدف خصائص الطلاء بشكل مباشر، مما يجعل اختيار المادة أمرًا بالغ الأهمية.

يتم استخدام مجموعة واسعة من المعادن، يتم اختيار كل منها لمزايا وظيفية محددة:

المعادن الأساسية للإلكترونيات والطبقات البينية

يُعتبر النحاس عالي النقاء ثميناً لخصائصه الاستثنائية في التوصيل الكهربائي. وتُعدّ المنتجات التي تصل نقاوتها إلى 99.9995% ضرورية لتصنيع الأسلاك الدقيقة (الوصلات البينية) داخل الرقائق الإلكترونية المتطورة، حيث تُعتبر المقاومة الكهربائية المنخفضة عاملاً بالغ الأهمية لتحقيق السرعة والكفاءة.

يُعدّ النيكل عالي النقاء مادةً متعددة الاستخدامات. فهو يُستخدم بشكل أساسي كطبقة لاصقة ممتازة وحاجز انتشار موثوق، مما يمنع اختلاط المواد المختلفة ويضمن السلامة الهيكلية وطول عمر الأجهزة متعددة الطبقات.

تُعتبر المعادن المقاومة للحرارة مثل التنجستن (W) والموليبدينوم (Mo) ذات قيمة عالية لمقاومتها العالية للحرارة واستقرارها، وغالبًا ما تستخدم كحواجز انتشار قوية وللوصلات في البيئات الصعبة.

المعادن الوظيفية المتخصصة

يتميز الفضة عالية النقاء بأعلى موصلية كهربائية وحرارية بين جميع المعادن. وهذا ما يجعلها مثالية لترسيب أقطاب كهربائية شفافة عالية التوصيل في شاشات اللمس، ولطلاءات عاكسة رائعة ومنخفضة الانبعاثية على النوافذ الموفرة للطاقة.

تُستخدم المعادن الثمينة مثل الذهب (Au) والبلاتين (Pt) في الموصلات الكهربائية عالية الموثوقية والمقاومة للتآكل وفي أجهزة الاستشعار المتخصصة.

تعتبر المعادن الانتقالية مثل التيتانيوم (Ti) والتنتالوم (Ta) ضرورية لخصائصها الممتازة في الالتصاق والعزل، وغالبًا ما تشكل الطبقة الأساسية على الركيزة قبل تطبيق المواد الأخرى.

رغم أن هذه المجموعة المتنوعة من المواد تُمكّن التكنولوجيا الحديثة، إلا أن أداء النحاس في التوصيل، والنيكل في الموثوقية، والفضة في الانعكاس الفائق، لا يزال لا يُضاهى في تطبيقاته الخاصة. وتُشكّل الجودة الثابتة لهذه المعادن عالية النقاء أساسًا لطلاءات الأغشية الرقيقة عالية الأداء.