Unterschied zwischen PVD und CVD

Das Hauptunterschied zwischen PVD und CVD ist das Das Beschichtungsmaterial in PVD liegt in fester Form vor, während es in CVD in gasförmiger Form vorliegt.

PVD und CVD sind Beschichtungstechniken, mit denen dünne Schichten auf verschiedenen Substraten abgeschieden werden können. Die Beschichtung von Substraten ist in vielen Fällen wichtig. Beschichtung kann die Funktionalität des Substrats verbessern; neue Funktionalität auf das Substrat einbringen, vor schädlichen äußeren Kräften usw. schützen, so dass dies wichtige Techniken sind. Obwohl beide Verfahren ähnliche Methoden verwenden, gibt es nur wenige Unterschiede zwischen PVD und CVD. Daher sind sie in verschiedenen Fällen nützlich.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist PVD?
3. Was ist CVD?
4. Side-by-Side-Vergleich - PVD und CVD in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist PVD??

PVD ist physikalische Dampfabscheidung. Es ist hauptsächlich eine Verdampfungsbeschichtungstechnik. Dieser Prozess umfasst mehrere Schritte. Wir machen jedoch den gesamten Prozess unter Vakuumbedingungen. Zunächst wird das feste Vorläufermaterial mit einem Elektronenstrahl beschossen, so dass Atome dieses Materials entstehen.

Abbildung 01: PVD-Gerät

Zweitens dringen diese Atome dann in die Reaktionskammer ein, wo das Beschichtungssubstrat vorhanden ist. Dort können die Atome während des Transports mit anderen Gasen reagieren, um ein Beschichtungsmaterial herzustellen, oder die Atome selbst können das Beschichtungsmaterial werden. Schließlich lagern sie sich auf dem Substrat ab und bilden eine dünne Schicht. Eine PVD-Beschichtung ist nützlich, um die Reibung zu reduzieren oder um die Oxidationsbeständigkeit einer Substanz oder die Härte zu verbessern.

Was ist CVD??

CVD ist chemische Gasphasenabscheidung. Es ist ein Verfahren zur Abscheidung von Feststoffen und zur Bildung eines dünnen Films aus Gasphasenmaterial. Obwohl diese Methode der PVD etwas ähnelt, besteht zwischen PVD und CVD ein gewisser Unterschied. Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von CVD, wie Laser-CVD, photochemische CVD, Niederdruck-CVD, metallorganische CVD usw..

Bei der CVD-Beschichtung beschichten wir ein Substratmaterial. Um diese Beschichtung durchzuführen, müssen wir das Beschichtungsmaterial in Dampfform bei einer bestimmten Temperatur in eine Reaktionskammer schicken. Dort reagiert das Gas mit dem Substrat oder es zerfällt und lagert sich auf dem Substrat ab. Daher benötigen wir in einer CVD-Vorrichtung ein Gaszufuhrsystem, eine Reaktionskammer, einen Substratlademechanismus und einen Energielieferanten.

Darüber hinaus läuft die Reaktion im Vakuum ab, um sicherzustellen, dass sich keine anderen Gase als das reagierende Gas befinden. Noch wichtiger ist, dass die Substrattemperatur für die Bestimmung der Abscheidung kritisch ist. Daher brauchen wir eine Möglichkeit, die Temperatur und den Druck im Gerät zu kontrollieren.

Abbildung 02: Eine plasmaunterstützte CVD-Vorrichtung

Schließlich sollte die Vorrichtung eine Möglichkeit haben, den überschüssigen gasförmigen Abfall zu entfernen. Wir müssen ein flüchtiges Beschichtungsmaterial wählen. Ebenso muss es stabil sein; dann können wir es in die gasförmige Phase überführen und dann auf das Substrat auftragen. Hydride wie SiH 4, GeH 4, NH 3, Halogenide, Metallcarbonyle, Metallalkyle und Metallalkoxide sind einige der Vorläufer. Die CVD-Technik ist nützlich zur Herstellung von Beschichtungen, Halbleitern, Verbundstoffen, Nanomaschinen, optischen Fasern, Katalysatoren usw.

Was ist der Unterschied zwischen PVD und CVD?

PVD und CVD sind Beschichtungstechniken. PVD steht für Physical Vapor Deposition, während CVD für Chemical Vapor Deposition steht. Der Hauptunterschied zwischen PVD und CVD besteht darin, dass das Beschichtungsmaterial in PVD in fester Form vorliegt, während es in CVD in gasförmiger Form vorliegt. Als ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen PVD und CVD können wir sagen, dass sich in der PVD-Technik Atome auf dem Substrat bewegen und lagern, während in der CVD-Technik die gasförmigen Moleküle mit dem Substrat reagieren.

Darüber hinaus gibt es einen Unterschied zwischen PVD und CVD auch bei den Abscheidungstemperaturen. Das ist; Für PVD lagert es sich bei einer relativ niedrigen Temperatur (etwa 250 bis 450 ° C) ab, während es sich bei CVD bei relativ hohen Temperaturen im Bereich von 450 bis 1050 ° C ablagert.

Zusammenfassung - PVD vs CVD

PVD steht für Physical Vapor Deposition, während CVD für Chemical Vapor Deposition steht. Beide sind Beschichtungstechniken. Der Hauptunterschied zwischen PVD und CVD besteht darin, dass das Beschichtungsmaterial in PVD in fester Form vorliegt, während es in CVD in gasförmiger Form vorliegt.

Referenz:

1. R. Morent, N. De Geyter, in Funktionstextilien für mehr Leistung, Schutz und Gesundheit, 2011
2. "Chemische Dampfabscheidung". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5. Oktober 2018. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. "Physical Vapour Deposition (PVD)" Von Sigmaaldrich (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia  
2. "PlasmaCVD" Von S-kei - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia