ما هي بوتقة PVD للتبخير بالتفريغ بالتفريغ؟

التبخير بالتفريغ هو أحد أقدم الطرق المستخدمة في الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD). وتشمل التقنيات الشائعة التبخير الحراري والتبخير بالحزمة الإلكترونية والتبخير بالحزمة الإلكترونية والتبخير بالرش والتبخير القوسي. ومن بين هذه التقنيات، يتضمن التبخير الحراري تسخين مادة مصدرية تحت تفريغ عالي حتى تتبخر. ويحمل جهاز التسخين، المعروف باسم مصدر التبخير، مادة الطلاء داخل بوتقة. وعندما يتم تسخين البوتقة، تتبخر المادة إما من مرحلتها السائلة أو تتسامي مباشرةً من الحالة الصلبة، ويتكثف البخار الناتج على سطح الركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. وتشمل طرق التسخين عادةً التسخين المقاوم والتسخين بالحث عالي التردد.

دور بوتقات التبخير وتصميمها

بوتقة التبخير عنصر أساسي في عمليات التبخير الحراري. تُستخدم لتثبيت المادة أثناء التسخين والتبخير. عادةً ما تكون هذه البوتقات على شكل أوعية أو أسطوانات، مع توفر أشكال مخصصة أيضًا. تُستخدم الألومينا (Al₂O₃) بشكل شائع نظرًا لارتفاع درجة انصهارها، وثباتها الحراري، ومقاومتها للتآكل الكيميائي، مما يجعلها مناسبة للعديد من تطبيقات الترسيب في درجات حرارة عالية.

تُعد بوتقات التبخير ضرورية في عمليات مثل ترسيب الأغشية الرقيقة والترسيب بالتفريغ والطلاء بالبطاريات البيفودية PVD، حيث تعمل كحاويات عالية الحرارة تحتفظ بالمواد المصدر وتساعد في الحفاظ على نقاء الطبقة المترسبة.

بطانات البوتقة: متى ولماذا تستخدمها ولماذا تستخدمها

يمكن أن تكون بوتقات التبخير مزودةً ببطانات بوتقة أو بدونها، حسب الاستخدام. البطانة عبارة عن وعاء صغير يُوضع داخل البوتقة لعزل المادة المصدر عن جدارها. تساعد هذه البطانة على منع التفاعلات والتآكل والأضرار الميكانيكية الناتجة عن المواد المنصهرة أو الإجهاد الحراري أثناء التبريد.

تشمل مواد التبطين الشائعة الموليبدينوم (Mo) والتنتالوم (Ta) والتنغستن (W) والنيكل (Ni) ونتريد البورون المحلّل حراريًا (PBN).

على سبيل المثال، يعتبر بوتقة Al₂O₃ مع بطانة PBN مناسبة لتبخير الألومنيوم في درجات حرارة تصل إلى 1300 درجة مئوية.

المواد التي يمكن تبخيرها مباشرةً في بوتقات الألومينا

بعض المواد لا تحتاج إلى بطانات عند استخدامها مع البوتقات الخزفية عالية الألومينا لأنها لا تصبح منصهرة أو تتفاعل مع البوتقة في درجات حرارة العمل. ومن أمثلة ذلك:

• الكروم (Cr): يتسامى عند درجة حرارة 1650 درجة مئوية تقريبًا، متجاوزًا المرحلة السائلة، مما يقلل من خطر تلف البوتقة.

• الذهب (Au): يمكن تبخيره مباشرةً في بوتقة ألومينا نقية عند درجة حرارة 1550-1600 درجة مئوية.

• البورون (B): يعمل في درجات الحرارة المرتفعة، ولكنه قد يؤدي إلى تآكل البوتقة فوق 1600 درجة مئوية، لذا يجب توخي الحذر.

• الكوبالت (Co): يتبخر عند درجة حرارة 1640 درجة مئوية تقريبًا ويمكن استخدامه بدون بطانة.

• الحديد (Fe): قد تتفاعل مع البطانات المعدنية، مما يجعل الألومينا خيارًا أفضل. درجة الحرارة الموصى بها: 1550-1600°C.

الجرمانيوم (Ge): حساس للتغيرات السريعة في درجات الحرارة. ويُنصح باستخدام معدل تسخين/تبريد مضبوط ودرجة حرارة ثابتة حوالي 1500 درجة مئوية.

WEIERT CERAMICS - شركة رائدة في تصنيع بوتقات سيراميك الألومينا عالية النقاء في الصين.

بصفتها شركة متخصصة في المواد الخزفية عالية الألومينا عالية النقاء، اكتسبت شركة WEIERT CERAMICS خبرة واسعة في تصنيع ومعالجة البوتقات الخزفية عالية الأداء. وبفضل عمليات الإنتاج المتقدمة وسير العمل المحسَّنة باستمرار، نحن قادرون على التحكم بكفاءة في تكاليف التصنيع مع الحفاظ على إمدادات ثابتة من بوتقات Al2O3 عالية النقاء. لا تفي منتجاتنا بمعايير الجودة العالية فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين الربحية لعملائنا بشكل كبير.

تُستخدم البوتقات الخاصة بنا على نطاق واسع في عمليات الطلاء بالتفريغ، وعمليات التفريغ بالبطاريات البوليVD، وترسيب الأغشية الرقيقة، وغيرها من التطبيقات المتقدمة، مع العديد من الأنواع المتخصصة، بما في ذلك بوتقات التفريغ بالبطاريات البوليVD، وبوتقات التبخير، وبوتقات الترسيب بالتفريغ، وبوتقات ترسيب الأغشية الرقيقة. تتميز جميع منتجاتنا بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، مما يجعلها حلولاً مثالية لتطبيقات البوتقات ذات درجات الحرارة العالية.

بالإضافة إلى ذلك، نحن نقدم بوتقات مخصصة مصممة خصيصًا لتلبية متطلباتك الخاصة، مع تعديلات دقيقة من حيث الحجم والهيكل والتوافق. اختيار WEIERT CERAMICS يعني الشراكة مع مزود حلول موثوق به وفعال من حيث التكلفة.