PVD (Fisiese Vapor Deposition) bedekkings is wyd gebruikte tegnieke vir die skep van dun films en oppervlakbedekkings. Onder die algemene metodes is termiese verdamping en verstuiwing twee belangrike PVD-prosesse. Hier is 'n uiteensetting van elk:
1. Termiese Verdamping
- Beginsel:Materiaal word in 'n vakuumkamer verhit totdat dit verdamp of sublimeer. Die verdampte materiaal kondenseer dan op 'n substraat om 'n dun film te vorm.
- Proses:
- 'n Bronmateriaal (metaal, keramiek, ens.) word verhit, gewoonlik met behulp van weerstandsverhitting, elektronstraal of laser.
- Sodra die materiaal sy verdampingspunt bereik, verlaat atome of molekules die bron en beweeg deur die vakuum na die substraat.
- Die verdampte atome kondenseer op die oppervlak van die substraat en vorm 'n dun lagie.
- Toepassings:
- Word algemeen gebruik om metale, halfgeleiers en isolators te deponeer.
- Toepassings sluit in optiese bedekkings, dekoratiewe afwerkings en mikro-elektronika.
- Voordele:
- Hoë afsettingstempo's.
- Eenvoudig en koste-effektief vir sekere materiale.
- Kan hoogs suiwer films produseer.
- Nadele:
- Beperk tot materiale met lae smeltpunte of hoë dampdrukke.
- Swak trapbedekking oor komplekse oppervlaktes.
- Minder beheer oor filmsamestelling vir legerings.
2. Sputtering
- Beginsel: Ione van 'n plasma word na 'n teikenmateriaal versnel, wat veroorsaak dat atome uit die teiken uitgewerp (gesputter) word, wat dan op die substraat neerslaan.
- Proses:
- 'n Teikenmateriaal (metaal, allooi, ens.) word in die kamer geplaas, en 'n gas (gewoonlik argon) word ingebring.
- 'n Hoë spanning word toegepas om 'n plasma te skep, wat die gas ioniseer.
- Die positief gelaaide ione van die plasma word versnel na die negatief gelaaide teiken, wat atome fisies van die oppervlak losmaak.
- Hierdie atome deponeer dan op die substraat en vorm 'n dun film.
- Toepassings:
- Wyd gebruik in halfgeleiervervaardiging, glasbedekking en die skep van slytbestande bedekkings.
- Ideaal vir die skep van legerings-, keramiek- of komplekse dun films.
- Voordele:
- Kan 'n wye reeks materiale neerlê, insluitend metale, legerings en oksiede.
- Uitstekende filmuniformiteit en stapdekking, selfs op komplekse vorms.
- Presiese beheer oor filmdikte en samestelling.
- Nadele:
- Stadiger afsettingstempo's in vergelyking met termiese verdamping.
- Duurder as gevolg van die kompleksiteit van die toerusting en die behoefte aan hoër energie.
Belangrike verskille:
- Bron van afsetting:
- Termiese verdamping gebruik hitte om materiaal te verdamp, terwyl verstuiwing ioonbombardement gebruik om atome fisies te verdryf.
- Energie benodig:
- Termiese verdamping benodig tipies minder energie as verstuiwing, aangesien dit op verhitting eerder as plasmagenerering staatmaak.
- Materiaal:
- Verstuiwing kan gebruik word om 'n wyer reeks materiale neer te sit, insluitend dié met hoë smeltpunte, wat moeilik is om te verdamp.
- Filmkwaliteit:
- Verstuiwing bied oor die algemeen beter beheer oor filmdikte, eenvormigheid en samestelling.
Plasingstyd: 27 September 2024