Diferența cheie dintre PVD și CVD este că materialul de acoperire în PVD este în formă solidă, în timp ce în CVD este în formă gazoasă.
PVD și CVD sunt tehnici de acoperire, pe care le putem folosi pentru a depune pelicule subțiri pe diferite substraturi. Acoperirea substraturilor este importantă de multe ori. Acoperirea poate îmbunătăți funcționalitatea substratului; introduceți noi funcționalități pe substrat, protejați-l de forțele externe dăunătoare etc., așa că acestea sunt tehnici importante. Deși ambele procese împărtășesc metodologii similare, există puține diferențe între PVD și CVD; prin urmare, sunt utile în cazuri diferite.
Ce este PVD?
PVD este depunerea fizică de vapori. Este în principal o tehnică de acoperire prin vaporizare. Acest proces presupune mai multe etape. Totuși, facem întregul proces în condiții de vid. În primul rând, materialul precursor solid este bombardat cu un fascicul de electroni, astfel încât să dea atomi din acel material.
Figura 01: Aparat PVD
În al doilea rând, acești atomi intră apoi în camera de reacție unde există substratul de acoperire. Acolo, în timpul transportului, atomii pot reacționa cu alte gaze pentru a produce un material de acoperire sau atomii înșiși pot deveni materialul de acoperire. În cele din urmă, se depun pe substrat formând un strat subțire. Acoperirea PVD este utilă pentru reducerea frecării sau pentru a îmbunătăți rezistența la oxidare a unei substanțe sau pentru a îmbunătăți duritatea etc.
Ce este CVD?
CVD este depunerea chimică de vapori. Este o metodă de a depune solid și de a forma o peliculă subțire din material în fază gazoasă. Chiar dacă această metodă este oarecum similară cu PVD, există o diferență între PVD și CVD. Mai mult decât atât, există diferite tipuri de CVD, cum ar fi CVD laser, CVD fotochimic, CVD de joasă presiune, CVD metal organic etc.
În CVD, acoperim material pe un material substrat. Pentru a face această acoperire, trebuie să trimitem materialul de acoperire într-o cameră de reacție sub formă de vapori la o anumită temperatură. Acolo, gazul reacţionează cu substratul sau se descompune şi se depune pe substrat. Prin urmare, într-un aparat CVD, trebuie să avem un sistem de livrare a gazului, o cameră de reacție, un mecanism de încărcare a substratului și un furnizor de energie.
În plus, reacția are loc în vid pentru a se asigura că nu există alte gaze decât gazul de reacție. Mai important, temperatura substratului este critică pentru determinarea depunerilor; astfel, avem nevoie de o modalitate de a controla temperatura și presiunea din interiorul aparatului.
Figura 02: Un aparat CVD asistat cu plasmă
În cele din urmă, aparatul ar trebui să aibă o modalitate de a elimina excesul de deșeuri gazoase. Trebuie să alegem un material de acoperire volatil. În mod similar, trebuie să fie stabil; apoi îl putem transforma în fază gazoasă și apoi îl putem acoperi pe substrat. Hidruri precum SiH4, GeH4, NH3, halogenuri, carbonili metalici, alchili metalici și alcoxizi metalici sunt unii dintre precursori. Tehnica CVD este utilă în producerea de acoperiri, semiconductori, compozite, nanomașini, fibre optice, catalizatori etc.
Care este diferența dintre PVD și CVD?
PVD și CVD sunt tehnici de acoperire. PVD înseamnă depunere fizică de vapori, în timp ce CVD înseamnă depunere chimică de vapori. Diferența cheie dintre PVD și CVD este că materialul de acoperire din PVD este în formă solidă, în timp ce în CVD este sub formă gazoasă. Ca o altă diferență importantă între PVD și CVD, putem spune că în tehnica PVD atomii se mișcă și se depun pe substrat, în timp ce în tehnica CVD moleculele gazoase vor reacționa cu substratul.
În plus, există o diferență între PVD și CVD și în ceea ce privește temperaturile de depunere. Acesta este; pentru PVD, se depune la o temperatură relativ scăzută (în jur de 250°C~450°C), în timp ce, pentru CVD, se depune la temperaturi relativ ridicate, în intervalul de la 450°C la 1050°C.
Rezumat – PVD vs CVD
PVD înseamnă depunere fizică de vapori, în timp ce CVD înseamnă depunere chimică de vapori. Ambele sunt tehnici de acoperire. Diferența cheie dintre PVD și CVD este că materialul de acoperire din PVD este în formă solidă, în timp ce în CVD este sub formă gazoasă.
