Het belangrijkste verschil tussen PVD en CVD is dat het coatingmateriaal in PVD in vaste vorm is, terwijl het in CVD in gasvorm is.
PVD en CVD zijn coatingtechnieken waarmee we dunne films op verschillende ondergronden kunnen deponeren. Het coaten van substraten is bij veel gelegenheden belangrijk. Coating kan de functionaliteit van het substraat verbeteren; nieuwe functionaliteit op de ondergrond introduceren, deze beschermen tegen schadelijke invloeden van buitenaf, etc. dit zijn dus belangrijke technieken. Hoewel beide processen vergelijkbare methodologieën delen, zijn er weinig verschillen tussen PVD en CVD; daarom zijn ze nuttig in verschillende gevallen.
Wat is PVD?
PVD is fysieke dampafzetting. Het is voornamelijk een verdampingscoatingtechniek. Dit proces omvat verschillende stappen. We doen het hele proces echter onder vacuümomstandigheden. Ten eerste wordt het vaste voorlopermateriaal gebombardeerd met een bundel elektronen, zodat het atomen van dat materiaal oplevert.
Figuur 01: PVD-apparaat
Ten tweede gaan deze atomen de reactiekamer binnen waar het coatingsubstraat bestaat. Daar kunnen de atomen tijdens het transport reageren met andere gassen om een coatingmateriaal te produceren of kunnen de atomen zelf het coatingmateriaal worden. Ten slotte zetten ze zich af op het substraat en vormen een dunne laag. PVD-coating is nuttig bij 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 vaste stoffen af te zetten en een dunne film te vormen uit gasvormig materiaal. Hoewel deze methode enigszins lijkt op 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.
In CVD coaten we materiaal op een substraatmateriaal. Om deze coating te maken, moeten we het coatingmateriaal in de vorm van damp bij een bepaalde temperatuur in een reactiekamer sturen. Daar reageert het gas met het substraat, of het ontleedt en zet zich af op het substraat. Daarom hebben we in een CVD-apparaat een gastoevoersysteem, een reactiekamer, een substraatlaadmechanisme en een energieleverancier nodig.
Bovendien vindt de reactie plaats in een vacuüm om ervoor te zorgen dat er geen andere gassen zijn dan het reagerende gas. Belangrijker is dat de substraattemperatuur van cruciaal belang is voor het bepalen van de depositie; 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 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 Physical Vapour Deposition, terwijl CVD staat voor Chemical Vapour Deposition. Het belangrijkste verschil tussen PVD en CVD is dat het coatingmateriaal in PVD in vaste vorm is, 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 neerslaan 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 zet het neer bij een relatief lage temperatuur (ongeveer 250°C~450°C), terwijl het voor CVD neerslaat bij relatief hoge temperaturen in het bereik van 450°C tot 1050°C.
Samenvatting – PVD vs CVD
PVD staat voor Physical Vapour Deposition, terwijl CVD staat voor Chemical Vapour Deposition. 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.
