Skillnad mellan PVD och CVD

De nyckelskillnad mellan PVD och CVD är det Beläggningsmaterialet i PVD är i fast form, medan det i CVD är i gasform.

PVD och CVD är beläggningstekniker, som vi kan använda för att deponera tunna filmer på olika substrat. Beläggning av substrat är viktigt vid många tillfällen. Beläggning kan förbättra substratets funktionalitet; introducera ny funktionalitet på substratet, skydda den från skadliga yttre krafter, etc. så det här är viktiga tekniker. Även om båda processerna delar liknande metoder, är det få skillnader mellan PVD och CVD; Därför är de användbara i olika fall.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är PVD
3. Vad är CVD
4. Jämförelse vid sida vid sida - PVD vs CVD i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är PVD?

PVD är fysisk ångavsättning. Det är främst en förångningsbeläggningsteknik. Denna process innefattar flera steg. Vi gör emellertid hela processen under vakuumförhållanden. För det första bombas det fasta prekursormaterialet med en stråle av elektroner, så att det kommer att ge atomer av det materialet.

Figur 01: PVD Apparatus

För det andra kommer dessa atomer därefter in i reaktionskammaren där beläggningssubstratet existerar. Där, under transporten, kan atomer reagera med andra gaser för att producera ett beläggningsmaterial eller själva atomen kan bli beläggningsmaterialet. Slutligen lägger de på substratet och gör en tunn päls. PVD-beläggning är användbar för att minska friktionen, eller för att förbättra oxidationsbeständigheten hos ett ämne eller för att förbättra hårdheten, etc.

Vad är CVD?

CVD är kemisk ångavsättning. Det är en metod att deponera fast och bilda en tunn film från gasformigt fasmaterial. Även om denna metod liknar PVD, är det viss skillnad mellan PVD och CVD. Dessutom finns det olika typer av CVD såsom laser CVD, fotokemisk CVD, lågtryck CVD, metall organisk CVD, etc.

I CVD är vi beläggningsmaterial på ett substratmaterial. För att göra denna beläggning måste vi skicka beläggningsmaterialet till en reaktionskammare i form av ånga vid en viss temperatur. Där reagerar gasen med substratet, eller det sönderdelas och sätts på substratet. Därför måste vi i ett CVD-apparat ha ett gasleveranssystem, reaktionskammare, substratladdningsmekanism och en energileverantör.

Vidare sker reaktionen i vakuum för att säkerställa att det inte finns andra gaser än den reaktionsgasen. Ännu viktigare är att substrattemperaturen är avgörande för bestämning av avsättningen. Därför behöver vi ett sätt att kontrollera temperaturen och trycket inuti apparaten.

Figur 02: En plasmaassisterad CVD-apparat

Slutligen bör apparaten ha ett sätt att avlägsna överskottet av gasformigt avfall. Vi behöver välja ett flyktigt beläggningsmaterial. På samma sätt måste det vara stabilt; då kan vi omvandla det till gasfasen och täcka sedan på substratet. Hydrider som SiH4, GeH4, NH3, halogenider, metallkarbonyler, metallalkyler och metallalkoxider är några av prekursorerna. CVD-tekniken är användbar vid framställning av beläggningar, halvledare, kompositer, nanomachiner, optiska fibrer, katalysatorer, etc.

Vad är skillnaden mellan PVD och CVD?

PVD och CVD är beläggningstekniker. PVD står för fysisk ångavsättning medan CVD står för kemisk ångavsättning. Den viktigaste skillnaden mellan PVD och CVD är att beläggningsmaterialet i PVD är i fast form, medan det i CVD är i gasform. Som en annan viktig skillnad mellan PVD och CVD kan vi säga att i PVD-teknik rör sig atomer och deponerar på substratet medan de gasformiga molekylerna reagerar med substratet vid CVD-teknik.

Dessutom finns det en skillnad mellan PVD och CVD i avsättningstemperaturerna också. Det är; för PVD sänker den vid relativt låg temperatur (runt 250 ° C ~ 450 ° C) medan den för CVD sänker vid relativt höga temperaturer inom intervallet 450 ° C till 1050 ° C.

Sammanfattning - PVD vs CVD

PVD står för fysisk ångavsättning medan CVD står för kemisk ångavsättning. Båda är beläggningstekniker. Den viktigaste skillnaden mellan PVD och CVD är att beläggningsmaterialet i PVD är i fast form medan i CVD det är i gasform.

Referens:

1. R. Morent, N. De Geyter, i funktionella textilier för förbättrad prestanda, skydd och hälsa, 2011
2. "Chemical Dapor Deposition." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 oktober 2018. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1. "Physical Damp Deposition (PVD)" av sigmaaldrich (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia  
2. "PlasmaCVD" Av S-kei - Egent arbete, (Public Domain) via Commons Wikimedia