Η βασική διαφορά μεταξύ PVD και CVD είναι ότι το υλικό επίστρωσης στο PVD είναι σε στερεή μορφή ενώ στο CVD είναι σε αέρια μορφή.
PVD και CVD είναι τεχνικές επίστρωσης, τις οποίες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την εναπόθεση λεπτών μεμβρανών σε διάφορα υποστρώματα. Η επίστρωση των υποστρωμάτων είναι σημαντική σε πολλές περιπτώσεις. Η επίστρωση μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργικότητα του υποστρώματος. εισαγάγετε νέα λειτουργικότητα στο υπόστρωμα, προστατέψτε το από επιβλαβείς εξωτερικές δυνάμεις κ.λπ., επομένως αυτές είναι σημαντικές τεχνικές. Αν και και οι δύο διαδικασίες μοιράζονται παρόμοιες μεθοδολογίες, υπάρχουν λίγες διαφορές μεταξύ PVD και CVD. επομένως, είναι χρήσιμα σε διαφορετικές περιπτώσεις.
Τι είναι το PVD;
Το PVD είναι φυσική εναπόθεση ατμών. Είναι κυρίως μια τεχνική επίστρωσης με εξάτμιση. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει πολλά βήματα. Ωστόσο, κάνουμε όλη τη διαδικασία σε συνθήκες κενού. Πρώτον, το στερεό πρόδρομο υλικό βομβαρδίζεται με μια δέσμη ηλεκτρονίων, έτσι ώστε να δώσει άτομα αυτού του υλικού.
Εικόνα 01: Συσκευή PVD
Δεύτερον, αυτά τα άτομα στη συνέχεια εισέρχονται στον θάλαμο αντίδρασης όπου υπάρχει το υπόστρωμα επικάλυψης. Εκεί, κατά τη μεταφορά, τα άτομα μπορούν να αντιδράσουν με άλλα αέρια για να παράγουν ένα υλικό επικάλυψης ή τα ίδια τα άτομα μπορούν να γίνουν το υλικό επικάλυψης. Τέλος, εναποτίθενται στο υπόστρωμα κάνοντας ένα λεπτό στρώμα. Η επίστρωση PVD είναι χρήσιμη για τη μείωση της τριβής ή για τη βελτίωση της αντίστασης στην οξείδωση μιας ουσίας ή για τη βελτίωση της σκληρότητας κ.λπ.
Τι είναι CVD;
Το CVD είναι η εναπόθεση χημικών ατμών. Είναι μια μέθοδος εναπόθεσης στερεού και σχηματισμού λεπτής μεμβράνης από υλικό αέριας φάσης. Παρόλο που αυτή η μέθοδος είναι κάπως παρόμοια με την PVD, υπάρχει κάποια διαφορά μεταξύ PVD και CVD. Επιπλέον, υπάρχουν διάφοροι τύποι CVD, όπως CVD λέιζερ, CVD φωτοχημικών, CVD χαμηλής πίεσης, CVD οργανικών μετάλλων κ.λπ.
Σε CVD, επικαλύπτουμε υλικό σε υλικό υποστρώματος. Για να γίνει αυτή η επίστρωση, πρέπει να στείλουμε το υλικό επικάλυψης σε ένα θάλαμο αντίδρασης με τη μορφή ατμού σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Εκεί, το αέριο αντιδρά με το υπόστρωμα ή αποσυντίθεται και εναποτίθεται στο υπόστρωμα. Επομένως, σε μια συσκευή CVD, πρέπει να έχουμε ένα σύστημα παροχής αερίου, θάλαμο αντίδρασης, μηχανισμό φόρτωσης υποστρώματος και έναν προμηθευτή ενέργειας.
Επιπλέον, η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε κενό για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν άλλα αέρια εκτός από το αέριο που αντιδρά. Το πιο σημαντικό, η θερμοκρασία του υποστρώματος είναι κρίσιμη για τον προσδιορισμό της εναπόθεσης. Επομένως, χρειαζόμαστε έναν τρόπο ελέγχου της θερμοκρασίας και της πίεσης μέσα στη συσκευή.
Εικόνα 02: Συσκευή CVD με υποβοήθηση πλάσματος
Τέλος, η συσκευή θα πρέπει να έχει έναν τρόπο να απομακρύνει τα περίσσεια αέρια απόβλητα. Πρέπει να επιλέξουμε ένα πτητικό υλικό επίστρωσης. Ομοίως, πρέπει να είναι σταθερό. τότε μπορούμε να το μετατρέψουμε σε αέρια φάση και μετά να το επικαλύψουμε στο υπόστρωμα. Υδρίδια όπως SiH4, GeH4, NH3, αλογονίδια, καρβονύλια μετάλλων, μεταλλικά αλκύλια και αλκοξείδια μετάλλων είναι μερικοί από τους πρόδρομους. Η τεχνική CVD είναι χρήσιμη για την παραγωγή επιστρώσεων, ημιαγωγών, σύνθετων υλικών, νανομηχανών, οπτικών ινών, καταλυτών κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ PVD και CVD;
PVD και CVD είναι τεχνικές επίστρωσης. Το PVD σημαίνει φυσική εναπόθεση ατμών ενώ το CVD σημαίνει χημική εναπόθεση ατμών. Η βασική διαφορά μεταξύ PVD και CVD είναι ότι το υλικό επίστρωσης στο PVD είναι σε στερεή μορφή ενώ στο CVD είναι σε αέρια μορφή. Ως άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ PVD και CVD, μπορούμε να πούμε ότι στην τεχνική PVD τα άτομα κινούνται και εναποτίθενται στο υπόστρωμα ενώ στην τεχνική CVD τα αέρια μόρια θα αντιδράσουν με το υπόστρωμα.
Επιπλέον, υπάρχει διαφορά μεταξύ PVD και CVD και στις θερμοκρασίες εναπόθεσης. Αυτό είναι; για PVD, εναποτίθεται σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία (περίπου 250°C~450°C) ενώ, για CVD, εναποτίθεται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες στην περιοχή από 450°C έως 1050°C.
Σύνοψη – PVD vs CVD
Το PVD σημαίνει φυσική εναπόθεση ατμών ενώ το CVD σημαίνει χημική εναπόθεση ατμών. Και οι δύο είναι τεχνικές επίστρωσης. Η βασική διαφορά μεταξύ PVD και CVD είναι ότι το υλικό επίστρωσης στο PVD είναι σε στερεή μορφή ενώ στο CVD είναι σε αέρια μορφή.
