Nøgleforskellen mellem PVD og CVD er, at belægningsmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gasform.
PVD og CVD er belægningsteknikker, som vi kan bruge til at afsætte tynde film på forskellige underlag. Belægning af underlag er vigtig ved mange lejligheder. Belægning kan forbedre substratets funktionalitet; indføre ny funktionalitet på underlaget, beskytte det mod skadelige ydre kræfter osv. så det er vigtige teknikker. Selvom begge processer deler lignende metoder, er der få forskelle mellem PVD og CVD; derfor er de nyttige i forskellige tilfælde.
Hvad er PVD?
PVD er fysisk dampaflejring. Det er hovedsageligt en fordampningsbelægningsteknik. Denne proces involverer flere trin. Vi udfører dog hele processen under vakuumforhold. For det første bombarderes det faste prækursormateriale med en elektronstråle, så det vil give atomer af det pågældende materiale.
Figur 01: PVD-apparat
For det andet kommer disse atomer derefter ind i reaktionskammeret, hvor belægningssubstratet findes. Der, mens de transporteres, kan atomerne reagere med andre gasser for at producere et belægningsmateriale, eller atomerne selv kan blive belægningsmaterialet. Til sidst aflejres de på underlaget og danner et tyndt lag. PVD-belægning er nyttig til at reducere friktion eller til at forbedre et stofs oxidationsmodstand eller til at forbedre hårdheden osv.
Hvad er CVD?
CVD er kemisk dampaflejring. Det er en metode til at afsætte fast stof og danne en tynd film af gasfasemateriale. Selvom denne metode minder lidt om PVD, er der en vis forskel mellem PVD og CVD. Desuden er der forskellige typer CVD såsom laser CVD, fotokemisk CVD, lavtryks CVD, metal organisk CVD osv.
I CVD belægger vi materiale på et substratmateriale. For at gøre denne belægning skal vi sende belægningsmaterialet ind i et reaktionskammer i form af damp ved en bestemt temperatur. Der reagerer gassen med substratet, eller den nedbrydes og aflejres på substratet. Derfor skal vi i et CVD-apparat have et gasleveringssystem, reaktionskammer, substratpåfyldningsmekanisme og en energileverandør.
Yderligere sker reaktionen i et vakuum for at sikre, at der ikke er andre gasser end den reagerende gas. Endnu vigtigere er substrattemperaturen kritisk til bestemmelse af aflejringen; derfor har vi brug for en måde at kontrollere temperaturen og trykket inde i apparatet.
Figur 02: Et plasmaassisteret CVD-apparat
Endelig skal apparatet have en måde at fjerne det overskydende gasformige affald. Vi skal vælge et flygtigt belægningsmateriale. På samme måde skal den være stabil; så kan vi omdanne det til den gasformige fase og derefter belægge på substratet. Hydrider som SiH4, GeH4, NH3, halogenider, metalcarbonyler, metalalkyler og metalalkoxider er nogle af forstadierne. CVD-teknik er nyttig til fremstilling af belægninger, halvledere, kompositter, nanomaskiner, optiske fibre, katalysatorer osv.
Hvad er forskellen mellem PVD og CVD?
PVD og CVD er belægningsteknikker. PVD står for fysisk dampaflejring, mens CVD står for kemisk dampaflejring. Den vigtigste forskel mellem PVD og CVD er, at belægningsmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gasform. Som en anden vigtig forskel mellem PVD og CVD kan vi sige, at i PVD-teknikken bevæger atomer sig og aflejrer sig på substratet, mens i CVD-teknikken vil de gasformige molekyler reagere med substratet.
Derudover er der også forskel på PVD og CVD i deponeringstemperaturerne. Det er; for PVD aflejres det ved en relativt lav temperatur (omkring 250°C~450°C), mens det for CVD aflejres ved relativt høje temperaturer i intervallet 450°C til 1050°C.
Oversigt – PVD vs CVD
PVD står for fysisk dampaflejring, mens CVD står for kemisk dampaflejring. Begge er belægningsteknikker. Den vigtigste forskel mellem PVD og CVD er, at belægningsmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gasform.
