ما هو التبخر المشترك؟

يعد التبخر والتبخر الحراري من أكثر أنواع ترسيب البخار الفيزيائي شيوعًا الصين أنظمة طلاء PVD مصنعين تقنيات عملية طلاء الأغشية الرقيقة. تتم هذه الطرق في بيئة فراغ عالية ، وهي في قلب صناعة أشباه الموصلات والبصريات والضوئيات والزرع الطبي وصناعات السيارات عالية الأداء والهوائية.

"المشترك" تعني مشترك ، مشترك - أكثر من واحد. يعني التبخر المشترك والتبخير المشترك أكثر من مادة طلاء واحدة يتم تطبيقها على الركيزة التي تسمح بإنشاء مجموعة واسعة من التراكيب والسبائك الجديدة والرائعة ذات الصفات الفريدة والمدهشة التي لا يمكن تحقيقها بدون هذه التقنية ذات الأغشية الرقيقة التي تتوسع بسرعة.
التبخر المشترك هو المكان الذي يتم فيه رش مادتين أو أكثر من المواد المستهدفة (أو "المصدر") ، إما دفعة واحدة أو بالتسلسل في حجرة التفريغ ، وغالبًا ما يتم استخدامه مع الاخرق المغنطيسي التفاعلي لإنتاج أغشية رقيقة تكون اندماجية مثل السبائك المعدنية أو التركيبات غير المعدنية مثل السيراميك.

يستخدم على نطاق واسع في صناعات الزجاج البصري والمعماري. من خلال استخدام التبخر المشترك التفاعلي لمواد مستهدفة مثل السيليكون والتيتانيوم مع رشاش مغناطيسي مزدوج ، يمكن التحكم في معامل الانكسار أو تأثير التظليل للزجاج بعناية ودقة في التطبيقات التي تتراوح من الأسطح الكبيرة ، مثل الزجاج المعماري ، إلى النظارات الشمسية. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في إنتاج الألواح الشمسية وشاشات العرض. تستمر تطبيقات الاخرق المشترك في النمو كل يوم.

يستخدم التبخر المشترك أكثر من كاثود واحد (عادةً اثنان أو ثلاثة) في غرفة العملية حيث يمكن التحكم في الطاقة لكل كاثود بشكل مستقل. يمكن أن يعني وجود كاثودات متعددة من نفس المادة المستهدفة تعمل في نفس الوقت لزيادة معدلات الترسيب ، أو يمكن أن يعني أيضًا الجمع بين أنواع مختلفة من المواد المستهدفة في غرفة العملية لإنشاء تركيبات وخصائص فريدة في الأغشية الرقيقة.

أهداف السيليكون التي يتم رشها في بلازما تحتوي على الأكسجين لأن الغاز التفاعلي يشكل SiO2 الذي له معامل انكسار 1.5. التيتانيوم المتطاير في البلازما مع الأكسجين يشكل TiO2 بمؤشر انعكاس قدره 2.4. من خلال التبخير المشترك لمواد الطلاء الهدفين وتغيير الطاقة لكل من هذه المغنطرونات المزدوجة ، يمكن تخصيص معامل الانكسار الدقيق للطلاء وترسبه على الزجاج إلى أي معامل انكسار مرغوب بين 1.5 و 2.5.

وبهذه الطريقة ، أتاح الرش التفاعلي المشترك إنشاء طبقات رقيقة على الزجاج ومواد أخرى بمؤشرات انكسار قابلة للتخصيص أو متدرجة - بما في ذلك الطلاءات التي تغير الخصائص الانعكاسية للزجاج المعماري مع زيادة قوة الشمس أو ضعفها.
التبخر المشترك هو عملية تبخير حراري يمكن أن يكون لها مزايا أو عيوب مقارنة بالتبخير المشترك ، اعتمادًا على التطبيق المحدد ، والذي يمكن فهمه بشكل أفضل من خلال تحديد الاختلافات الأساسية بين التبخير وعمليات طلاء PVD المتطايرة.

مع التبخير المشترك ، يتم تسخين مواد الطلاء في غرفة مفرغة عالية التفريغ حتى تبدأ في التبخر أو التسامي. يتم تحقيق ذلك من خلال تسخين المادة المصدر وتبخيرها إما من القارب الخيطي المقاوم / سلة الأسلاك أو من بوتقة باستخدام شعاع الإلكترون. لتحقيق درجة عالية من التوحيد مع الأغشية الرقيقة المتبخرة حرارياً ، غالباً ما يتم معالجة الركيزة المراد طلائها عن طريق تدويرها على محور واحد أو محورين داخل غرفة الترسيب.

التطبيقات الشائعة للأغشية الرقيقة من Co-Evaporation هي الطلاءات المعدنية على البلاستيك أو الزجاج أو مواد الركيزة الأخرى التي توفر درجة عالية من التعتيم والانعكاس ، ومرايا التلسكوب ، والألواح الشمسية.

حققت الألواح الشمسية القائمة على Cu (In ، Ga) Se2 (CIGS) أعلى مستويات الكفاءة القياسية بين الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بكفاءة قياسية تزيد عن 20٪. مفتاح هذا النجاح هو عملية التبخر المشترك المكونة من 3 مراحل والتي تؤدي إلى تدرج Ga مزدوج متعمق مع زيادة تركيز Ga يؤدي من الأسطح الأمامية والخلفية لترسب الغشاء الرقيق. هذا هو نوع الكفاءات المتكافئة التي توفرها عمليات التبخر المشترك في العالم الحقيقي ، مما يجعل العالم أكثر اخضرارًا ونظافة وكفاءة في استخدام الطاقة يتوسع بسرعة في المستقبل.