Pelapisan PVD (Physical Vapor Deposition) merupakan teknik yang banyak digunakan untuk membuat lapisan tipis dan pelapisan permukaan. Di antara metode yang umum, penguapan termal dan penyemprotan merupakan dua proses PVD yang penting. Berikut adalah uraian masing-masing:
1. Penguapan Termal
- Prinsip:Material dipanaskan dalam ruang vakum hingga menguap atau menyublim. Material yang menguap kemudian mengembun pada substrat untuk membentuk lapisan tipis.
- Proses:
- Bahan sumber (logam, keramik, dll.) dipanaskan, biasanya menggunakan pemanasan resistif, sinar elektron, atau laser.
- Setelah material mencapai titik penguapannya, atom atau molekul meninggalkan sumbernya dan bergerak melalui ruang hampa menuju substrat.
- Atom-atom yang menguap mengembun di permukaan substrat, membentuk lapisan tipis.
- Aplikasi:
- Umumnya digunakan untuk menyimpan logam, semikonduktor, dan isolator.
- Aplikasinya meliputi pelapis optik, penyelesaian dekoratif, dan mikroelektronika.
- Keuntungan:
- Tingkat deposisi tinggi.
- Sederhana dan hemat biaya untuk bahan tertentu.
- Dapat menghasilkan film yang sangat murni.
- Kekurangan:
- Terbatas pada bahan dengan titik leleh rendah atau tekanan uap tinggi.
- Cakupan langkah yang buruk pada permukaan yang kompleks.
- Kontrol yang lebih sedikit atas komposisi film untuk paduan.
2. Penyemprotan
- Prinsip: Ion-ion dari plasma dipercepat menuju material target, menyebabkan atom-atom terlempar keluar (terpancar) dari target, yang kemudian mengendap pada substrat.
- Proses:
- Bahan target (logam, paduan, dsb.) ditempatkan dalam ruang, dan gas (biasanya argon) dimasukkan.
- Tegangan tinggi diterapkan untuk menciptakan plasma, yang mengionisasi gas.
- Ion bermuatan positif dari plasma dipercepat menuju target bermuatan negatif, secara fisik melepaskan atom dari permukaan.
- Atom-atom ini kemudian menempel pada substrat, membentuk lapisan tipis.
- Aplikasi:
- Banyak digunakan dalam manufaktur semikonduktor, pelapis kaca, dan pembuatan lapisan tahan aus.
- Ideal untuk membuat paduan, keramik, atau film tipis yang kompleks.
- Keuntungan:
- Dapat menyimpan berbagai macam material, termasuk logam, paduan, dan oksida.
- Keseragaman film dan cakupan langkah yang sangat baik, bahkan pada bentuk yang rumit.
- Kontrol yang tepat atas ketebalan dan komposisi film.
- Kekurangan:
- Laju pengendapan lebih lambat dibandingkan dengan penguapan termal.
- Lebih mahal karena kompleksitas peralatan dan kebutuhan energi yang lebih tinggi.
Perbedaan Utama:
- Sumber Deposisi:
- Penguapan termal menggunakan panas untuk menguapkan material, sementara sputtering menggunakan penembakan ion untuk melepaskan atom secara fisik.
- Energi yang dibutuhkan:
- Penguapan termal biasanya membutuhkan lebih sedikit energi daripada sputtering karena mengandalkan pemanasan dan bukan pembangkitan plasma.
- Bahan:
- Sputtering dapat digunakan untuk mendepositkan berbagai macam material, termasuk material dengan titik leleh tinggi, yang sulit diuapkan.
- Kualitas Film:
- Sputtering umumnya memberikan kontrol yang lebih baik atas ketebalan film, keseragaman, dan komposisi.
Waktu posting: 27-Sep-2024