Nøkkelforskjellen mellom PVD og CVD er at beleggmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gassform.
PVD og CVD er belegningsteknikker som vi kan bruke til å avsette tynne filmer på ulike underlag. Belegging av underlag er viktig ved mange anledninger. Belegg kan forbedre funksjonaliteten til underlaget; introdusere ny funksjonalitet på underlaget, beskytte det mot skadelige ytre krefter osv. så dette er viktige teknikker. Selv om begge prosessene deler lignende metoder, er det få forskjeller mellom PVD og CVD; derfor er de nyttige i forskjellige tilfeller.
Hva er PVD?
PVD er fysisk dampavsetning. Det er hovedsakelig en fordampningsbeleggingsteknikk. Denne prosessen involverer flere trinn. Vi gjør imidlertid hele prosessen under vakuumforhold. For det første blir det faste forløpermaterialet bombardert med en elektronstråle, slik at det vil gi atomer av det materialet.
Figur 01: PVD Apparatus
For det andre kommer disse atomene inn i reaksjonskammeret der beleggsubstratet finnes. Der, mens de transporteres, kan atomene reagere med andre gasser for å produsere et beleggmateriale, eller atomene i seg selv kan bli beleggmaterialet. Til slutt legger de seg på underlaget og lager et tynt lag. PVD-belegg er nyttig for å redusere friksjon, eller for å forbedre oksidasjonsmotstanden til et stoff eller for å forbedre hardheten osv.
Hva er CVD?
CVD er kjemisk dampavsetning. Det er en metode for å avsette fast stoff og danne en tynn film fra gassfasemateriale. Selv om denne metoden er noe lik PVD, er det en viss forskjell mellom PVD og CVD. Dessuten finnes det forskjellige typer CVD som laser CVD, fotokjemisk CVD, lavtrykk CVD, metall organisk CVD, etc.
I CVD belegger vi materiale på et underlagsmateriale. For å gjøre dette belegget, må vi sende beleggmaterialet inn i et reaksjonskammer i form av damp ved en viss temperatur. Der reagerer gassen med substratet, eller den brytes ned og avsettes på substratet. Derfor, i et CVD-apparat, må vi ha et gassleveringssystem, reaksjonskammer, substratbelastningsmekanisme og en energileverandør.
I tillegg skjer reaksjonen i et vakuum for å sikre at det ikke er andre gasser enn den reagerende gassen. Enda viktigere er at substrattemperaturen er kritisk for å bestemme avsetningen; derfor trenger vi en måte å kontrollere temperaturen og trykket inne i apparatet.
Figur 02: A Plasma Assisted CVD Apparatus
Til slutt bør apparatet ha en måte å fjerne overflødig gassformig avfall. Vi må velge et flyktig beleggmateriale. På samme måte må den være stabil; så kan vi konvertere det til gassfasen og deretter belegge på substratet. Hydrider som SiH4, GeH4, NH3, halogenider, metallkarbonyler, metallalkyler og metallalkoksyder er noen av forløperne. CVD-teknikk er nyttig for å produsere belegg, halvledere, kompositter, nanomaskiner, optiske fibre, katalysatorer, etc.
Hva er forskjellen mellom PVD og CVD?
PVD og CVD er belegningsteknikker. PVD står for fysisk dampavsetning mens CVD står for kjemisk dampavsetning. Hovedforskjellen mellom PVD og CVD er at beleggmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gassform. Som en annen viktig forskjell mellom PVD og CVD, kan vi si at i PVD-teknikken beveger atomer seg og avsettes på substratet, mens i CVD-teknikken vil de gassformige molekylene reagere med substratet.
Dessuten er det en forskjell mellom PVD og CVD i deponeringstemperaturene også. Det er; for PVD avsettes det ved en relativt lav temperatur (rundt 250°C~450°C), mens det for CVD avsettes ved relativt høye temperaturer i området 450°C til 1050°C.
Sammendrag – PVD vs CVD
PVD står for fysisk dampavsetning mens CVD står for kjemisk dampavsetning. Begge er belegningsteknikker. Hovedforskjellen mellom PVD og CVD er at beleggmaterialet i PVD er i fast form, mens det i CVD er i gassform.
