La diferència clau entre PVD i CVD és que el material de recobriment en PVD està en forma sòlida mentre que en CVD està en forma gasosa.
PVD i CVD són tècniques de recobriment, que podem utilitzar per dipositar pel·lícules primes sobre diversos substrats. El recobriment dels substrats és important en moltes ocasions. El recobriment pot millorar la funcionalitat del substrat; introduir noves funcionalitats al substrat, protegir-lo de forces externes nocives, etc., per la qual cosa són tècniques importants. Tot i que ambdós processos comparteixen metodologies semblants, hi ha poques diferències entre PVD i CVD; per tant, són útils en diferents casos.
Què és PVD?
PVD és la deposició física de vapor. Es tracta principalment d'una tècnica de recobriment per vaporització. Aquest procés implica diversos passos. Tanmateix, fem tot el procés en condicions de buit. En primer lloc, el material precursor sòlid és bombardejat amb un feix d'electrons, de manera que donarà àtoms d'aquest material.
Figura 01: aparell PVD
En segon lloc, aquests àtoms entren a la cambra de reacció on hi ha el substrat de recobriment. Allà, durant el transport, els àtoms poden reaccionar amb altres gasos per produir un material de recobriment o els propis àtoms poden convertir-se en el material de recobriment. Finalment, es dipositen sobre el substrat fent una capa fina. El recobriment PVD és útil per reduir la fricció o per millorar la resistència a l'oxidació d'una substància o per millorar la duresa, etc.
Què és CVD?
CVD és la deposició química de vapor. És un mètode per dipositar sòlids i formar una pel·lícula fina a partir de material en fase gasosa. Tot i que aquest mètode és una mica similar al PVD, hi ha alguna diferència entre PVD i CVD. A més, hi ha diferents tipus de CVD, com ara CVD làser, CVD fotoquímic, CVD de baixa pressió, CVD orgànic metàl·lic, etc.
A CVD, estem recobrint material sobre un material de substrat. Per fer aquest recobriment, hem d'enviar el material de recobriment a una cambra de reacció en forma de vapor a una temperatura determinada. Allà, el gas reacciona amb el substrat, o es descompon i es diposita sobre el substrat. Per tant, en un aparell CVD, hem de tenir un sistema de lliurament de gas, una cambra de reacció, un mecanisme de càrrega de substrat i un proveïdor d'energia.
A més, la reacció es produeix en el buit per assegurar-se que no hi ha més gasos que el gas de reacció. Més important encara, la temperatura del substrat és crítica per determinar la deposició; per tant, necessitem una manera de controlar la temperatura i la pressió dins de l'aparell.
Figura 02: un aparell CVD assistit per plasma
Finalment, l'aparell hauria de tenir una manera d'eliminar l'excés de residus gasosos. Hem de triar un material de recobriment volàtil. De la mateixa manera, ha de ser estable; llavors podem convertir-lo en fase gasosa i després recobrir el substrat. Hidrurs com SiH4, GeH4, NH3, halogenurs, carbonils metàl·lics, alquils metàl·lics i alcòxids metàl·lics són alguns dels precursors. La tècnica CVD és útil per produir recobriments, semiconductors, compostos, nanomàquines, fibres òptiques, catalitzadors, etc.
Quina diferència hi ha entre PVD i CVD?
PVD i CVD són tècniques de recobriment. PVD significa deposició física de vapor mentre que CVD significa deposició de vapor químic. La diferència clau entre PVD i CVD és que el material de recobriment en PVD està en forma sòlida mentre que en CVD està en forma gasosa. Com a altra diferència important entre PVD i CVD, podem dir que en la tècnica PVD els àtoms es mouen i es dipositen sobre el substrat mentre que en la tècnica CVD les molècules gasoses reaccionaran amb el substrat.
A més, també hi ha una diferència entre PVD i CVD en les temperatures de deposició. Això és; per a PVD, es diposita a una temperatura relativament baixa (al voltant de 250 °C ~ 450 °C), mentre que, per a CVD, es diposita a temperatures relativament altes en el rang de 450 °C a 1050 °C.
Resum: PVD vs CVD
PVD significa deposició física de vapor mentre que CVD significa deposició de vapor químic. Totes dues són tècniques de recobriment. La diferència clau entre PVD i CVD és que el material de recobriment en PVD està en forma sòlida mentre que en CVD està en forma gasosa.
