PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) werden zur Herstellung von Dünnfilm-Beschichtungen in einer Vakuumumgebung eingesetzt.
Welche 5 Methoden werden bei PVD-Verfahren angewandt?
1. Kathodenbogenverdampfung
Bei der Kathodenbogenverdampfung wird das Beschichtungsmaterial mit einem leistungsstarken Lichtbogen verdampft.
Bei diesem Verfahren wird das Material fast vollständig ionisiert.
Die Metallionen interagieren mit reaktiven Gasen in der Vakuumkammer, bevor sie auf die Bauteile auftreffen und dort als dünne Schicht haften bleiben.
Dieses Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung dichter und fest haftender Schichten.
2. Magnetron-Zerstäubung
Beim Magnetronsputtern wird ein Magnetfeld verwendet, um die Ionisierung des Gases in der Vakuumkammer zu verstärken.
Das ionisierte Gas beschießt dann das Zielmaterial, wodurch es Atome ausstößt, die einen dünnen Film auf dem Substrat bilden.
Diese Methode ist vielseitig und kann für eine Vielzahl von Materialien verwendet werden, darunter Metalle, Legierungen und Verbindungen.
3. Elektronenstrahlverdampfung
Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird ein Elektronenstrahl eingesetzt, um das Zielmaterial zu erhitzen und zu verdampfen.
Das verdampfte Material kondensiert dann auf dem Substrat und bildet einen dünnen Film.
Dieses Verfahren ist für seine Fähigkeit bekannt, hochreine Beschichtungen abzuscheiden, und wird häufig bei Anwendungen eingesetzt, die eine genaue Kontrolle der Schichtdicke und -zusammensetzung erfordern.
4. Ionenstrahl-Sputtern
Beim Ionenstrahlsputtern wird ein Ionenstrahl zum Beschuss des Zielmaterials eingesetzt.
Der Beschuss bewirkt, dass das Zielmaterial Atome ausstößt, die sich dann auf dem Substrat ablagern.
Dieses Verfahren eignet sich besonders für die Abscheidung dünner Schichten mit hervorragender Haftung und Gleichmäßigkeit.
5. Laserablation
Bei der Laserablation wird ein Hochleistungslaser verwendet, um das Zielmaterial zu verdampfen.
Die verdampften Partikel kondensieren dann auf dem Substrat und bilden eine dünne Schicht.
Diese Technik wird häufig für die Abscheidung komplexer Materialien wie Keramik und Verbundwerkstoffe verwendet, die sich mit anderen PVD-Verfahren nur schwer abscheiden lassen.
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