Verschil tussen PVD en CVD

De belangrijk verschil tussen PVD en CVD is dat het bekledingsmateriaal in PVD is in vaste vorm terwijl in CVD het in gasvorm is.

PVD en CVD zijn coatingtechnieken die we kunnen gebruiken om dunne films op verschillende substraten te deponeren. Het coaten van substraten is vaak belangrijk. Coating kan de functionaliteit van het substraat verbeteren; nieuwe functionaliteit op het substraat aanbrengen, het beschermen tegen schadelijke externe krachten, enz. dus dit zijn belangrijke technieken. Hoewel beide processen vergelijkbare methodologieën delen, zijn er weinig verschillen tussen PVD en HVZ; daarom zijn ze nuttig in verschillende gevallen.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is PVD
3. Wat is CVD
4. Vergelijking zij aan zij - PVD versus CVD in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is PVD?

PVD is fysieke dampafzetting. Het is hoofdzakelijk een verdampingsbekledingstechniek. Dit proces omvat verschillende stappen. We doen het hele proces echter onder vacuümcondities. Ten eerste wordt het vaste precursormateriaal gebombardeerd met een elektronenbundel, zodat het atomen van dat materiaal zal geven.

Afbeelding 01: PVD-apparaat

Ten tweede komen deze atomen vervolgens in de reactiekamer waar het bekledingssubstraat bestaat. Daar kunnen tijdens het transport de atomen reageren met andere gassen om een ​​coatingmateriaal te produceren of de atomen zelf kunnen het coatingmateriaal worden. Uiteindelijk zetten ze zich neer op het substraat en maken ze een dunne laag. PVD-coating is nuttig voor het verminderen van wrijving of om de oxidatieweerstand van een stof te verbeteren of om de hardheid te verbeteren, enz.

Wat is CVD?

CVD is chemische dampafzetting. Het is een methode om vast materiaal te deponeren en een dunne film te vormen uit materiaal in de gasfase. Hoewel deze methode enigszins vergelijkbaar is met PVD, is er enig verschil tussen PVD en CVD. Bovendien zijn er verschillende soorten CVD, zoals laser-CVD, fotochemische CVD, lagedruk-CVD, metaalorganische CVD, enz..

Bij CVD coaten we materiaal op een substraatmateriaal. Om deze coating te maken, moeten we het coatingmateriaal in een reactiekamer in de vorm van damp bij een bepaalde temperatuur sturen. Daar reageert het gas met het substraat, of het ontleedt en zet zich af op het substraat. Daarom moeten we in een CVD-apparaat beschikken over een gastoevoersysteem, reactiekamer, substraatlaadmechanisme en een energieleverancier.

Verder vindt de reactie plaats in een vacuüm om te verzekeren dat er geen andere gassen zijn dan het reagerende gas. Nog belangrijker is dat de substraattemperatuur van cruciaal belang is voor het bepalen van de afzetting; dus hebben we een manier nodig om de temperatuur en druk in het apparaat te regelen.

Figuur 02: Een plasma geassisteerd CVD-apparaat

Ten slotte moet het apparaat een manier hebben om het overtollige gasvormige afval eruit te verwijderen. We moeten een vluchtig coatingmateriaal kiezen. Evenzo moet het stabiel zijn; dan kunnen we het omzetten in de gasfase en vervolgens op het substraat coaten. Hydriden zoals SiH4, GeH4, NH3, halogeniden, metaalcarbonylen, metaalalkylen en metaalalkoxiden zijn enkele van de voorlopers. CVD-techniek is nuttig bij het produceren van coatings, halfgeleiders, composieten, nanomachines, optische vezels, katalysatoren, enz.

Wat is het verschil tussen PVD en CVD?

PVD en CVD zijn coatingtechnieken. PVD staat voor fysische dampafzetting terwijl CVD staat voor chemische dampafzetting. Het belangrijkste verschil tussen PVD en CVD is dat het coatingmateriaal in PVD zich in vaste vorm bevindt, terwijl het in CVD in gasvorm is. Als een ander belangrijk verschil tussen PVD en CVD kunnen we zeggen dat in de PVD-techniek atomen bewegen en zich afzetten op het substraat terwijl in de CVD-techniek de gasvormige moleculen zullen reageren met het substraat.

Bovendien is er ook een verschil tussen PVD en CVD in de depositietemperaturen. Dat is; voor PVD deponeert het bij een relatief lage temperatuur (rond 250 ° C ~ 450 ° C) terwijl het bij CVD bij relatief hoge temperaturen in het bereik van 450 ° C tot 1050 ° C neerslaat.

Samenvatting - PVD versus CVD

PVD staat voor fysische dampafzetting terwijl CVD staat voor chemische dampafzetting. Beide zijn coatingtechnieken. Het belangrijkste verschil tussen PVD en CVD is dat het coatingmateriaal in PVD in vaste vorm is, terwijl het in CVD in gasvorm is.

Referentie:

1. R. Morent, N. De Geyter, in functionele textiel voor verbeterde prestaties, bescherming en gezondheid, 2011
2. "Chemical Vapor Deposition." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 oktober 2018. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1. "Fysieke dampafzetting (PVD)" door sigmaaldrich (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "PlasmaCVD" door S-kei - Eigen werk, (Public Domain) via Commons Wikimedia