Kľúčový rozdiel medzi PVD a CVD je v tom, že poťahový materiál pri PVD je v pevnej forme, zatiaľ čo pri CVD je v plynnej forme.
PVD a CVD sú techniky poťahovania, ktoré môžeme použiť na nanášanie tenkých vrstiev na rôzne substráty. Natieranie substrátov je dôležité pri mnohých príležitostiach. Náter môže zlepšiť funkčnosť podkladu; vniesť do podkladu nové funkcie, chrániť ho pred škodlivými vonkajšími silami atď., takže toto sú dôležité techniky. Hoci oba procesy zdieľajú podobné metodológie, medzi PVD a CVD je len málo rozdielov; preto sú užitočné v rôznych prípadoch.
Čo je PVD?
PVD je fyzikálne nanášanie pár. Ide hlavne o techniku odparovania. Tento proces zahŕňa niekoľko krokov. Celý proces však robíme vo vákuu. Po prvé, pevný prekurzorový materiál je bombardovaný lúčom elektrónov, takže sa získajú atómy tohto materiálu.
Obrázok 01: PVD prístroj
Po druhé, tieto atómy potom vstupujú do reakčnej komory, kde sa nachádza povlakový substrát. Počas prepravy môžu atómy reagovať s inými plynmi za vzniku poťahového materiálu alebo sa samotné atómy môžu stať poťahovacím materiálom. Nakoniec sa nanesú na substrát a vytvárajú tenkú vrstvu. PVD povlak je užitočný na zníženie trenia alebo na zlepšenie odolnosti látky voči oxidácii alebo na zlepšenie tvrdosti atď.
Čo je CVD?
CVD je chemické vylučovanie z pár. Je to spôsob nanášania pevnej látky a vytvárania tenkého filmu z materiálu v plynnej fáze. Aj keď je táto metóda trochu podobná PVD, existuje určitý rozdiel medzi PVD a CVD. Okrem toho existujú rôzne typy CVD, ako je laserové CVD, fotochemické CVD, nízkotlakové CVD, kovové organické CVD atď.
V CVD nanášame materiál na podkladový materiál. Aby sme urobili tento náter, musíme poslať náterový materiál do reakčnej komory vo forme pary pri určitej teplote. Tam plyn reaguje so substrátom, prípadne sa rozkladá a usadzuje sa na substráte. Preto v CVD prístroji potrebujeme systém dodávky plynu, reakčnú komoru, mechanizmus na nakladanie substrátu a dodávateľa energie.
Reakcia navyše prebieha vo vákuu, aby sa zabezpečilo, že okrem reagujúceho plynu neexistujú žiadne iné plyny. Ešte dôležitejšie je, že teplota substrátu je kritická pre určenie depozície; preto potrebujeme spôsob, ako kontrolovať teplotu a tlak vo vnútri zariadenia.
Obrázok 02: Prístroj na CVD s asistenciou plazmy
Konečne, prístroj by mal mať spôsob, ako odstrániť prebytočný plynný odpad von. Musíme zvoliť prchavý náterový materiál. Podobne musí byť stabilný; potom ho môžeme previesť do plynnej fázy a potom naniesť na substrát. Hydridy ako SiH4, GeH4, NH3, halogenidy, karbonyly kovov, alkyly kovov a alkoxidy kovov sú niektoré z prekurzorov. Technika CVD je užitočná pri výrobe povlakov, polovodičov, kompozitov, nanostrojov, optických vlákien, katalyzátorov atď.
Aký je rozdiel medzi PVD a CVD?
PVD a CVD sú techniky povrchovej úpravy. PVD znamená fyzikálne nanášanie pár, zatiaľ čo CVD znamená chemické nanášanie pár. Kľúčový rozdiel medzi PVD a CVD je v tom, že povlakový materiál v PVD je v pevnej forme, zatiaľ čo v CVD je v plynnej forme. Ako ďalší dôležitý rozdiel medzi PVD a CVD môžeme povedať, že pri technike PVD sa atómy pohybujú a ukladajú na substrát, zatiaľ čo pri technike CVD budú molekuly plynu reagovať so substrátom.
Navyše, medzi PVD a CVD je rozdiel aj v teplotách nanášania. To znamená; v prípade PVD sa nanáša pri relatívne nízkej teplote (okolo 250 °C~450 °C), zatiaľ čo v prípade CVD sa nanáša pri relatívne vysokých teplotách v rozsahu 450 °C až 1050 °C.
Zhrnutie – PVD vs CVD
PVD znamená fyzikálne nanášanie pár, zatiaľ čo CVD znamená chemické nanášanie pár. Obidve sú techniky poťahovania. Kľúčový rozdiel medzi PVD a CVD je v tom, že povlakový materiál pri PVD je v pevnej forme, zatiaľ čo pri CVD je v plynnej forme.
