Physikalische Abscheidung aus der Gasphase (PVD) und chemische Abscheidung aus der Gasphase (CVD) sind zwei unterschiedliche Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten auf Substraten.
Bei der PVD werden Materialien physikalisch von einem festen oder flüssigen Zustand in einen gasförmigen umgewandelt, ohne dass dabei neue Stoffe entstehen.
Bei der CVD werden durch chemische Reaktionen alte Stoffe verbraucht und neue Stoffe erzeugt.
Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD): 2 gängige Techniken
Beim PVD-Verfahren wird das abzuscheidende Material bis zu seinem Dampfzustand erhitzt, in der Regel über seinen Schmelzpunkt, und dann auf der Zieloberfläche kondensiert.
Bei diesem Verfahren finden keine chemischen Reaktionen statt.
Zu den gängigen PVD-Verfahren gehören die Aufdampfung und die Sputtering-Beschichtung.
Bei der Aufdampfung wird das Material in einem Vakuum erhitzt, bis es zu Dampf wird, der dann auf dem Substrat kondensiert.
Bei der Sputtering-Beschichtung wird das Zielmaterial mit hochenergetischen Teilchen beschossen, um Atome auszustoßen, die sich dann auf dem Substrat ablagern.
PVD wird in der Regel für die Abscheidung von Metallen verwendet, kann aber auch Oxide und Halbleiter mit Techniken wie der Elektronenstrahlverdampfung abscheiden, die häufig für Antireflexbeschichtungen verwendet wird.
Chemische Gasphasenabscheidung (CVD): 3 Arten von Prozessen
Bei der CVD werden Reaktionsgase in eine Kammer eingeleitet, wo sie auf einer heißen Oberfläche reagieren oder sich zersetzen und stabile feste Produkte bilden.
Diese Reaktionen finden direkt auf der Substratoberfläche statt und führen zur Bildung einer dünnen Schicht.
CVD-Prozesse können thermisch aktiviert oder durch Plasma verstärkt werden.
Das plasmaunterstützte CVD-Verfahren (PECVD) wird in der Regel zur Abscheidung von Dielektrika wie Siliziumdioxid und Siliziumnitrid verwendet.
Der Prozess beinhaltet chemische Reaktionen, die gasförmige Vorläufer verbrauchen und feste Schichten auf dem Substrat erzeugen.
CVD ist in der Halbleiterindustrie weit verbreitet, um hochreine und leistungsstarke Materialien herzustellen.
Vergleich und Umweltauswirkungen: 1 Hauptunterschied
Der Hauptunterschied zwischen PVD und CVD liegt in der Beteiligung chemischer Reaktionen.
PVD arbeitet mit physikalischen Methoden und erzeugt keine neuen Stoffe, so dass das Verfahren nahezu umweltneutral ist, was in einer umweltbewussten Gesellschaft zunehmend bevorzugt wird.
Im Gegensatz dazu sind beim CVD komplexe chemische Reaktionen erforderlich, die zur Produktion neuer Stoffe führen können, was wiederum Auswirkungen auf die Umwelt haben kann.
Sowohl PVD als auch CVD sind für verschiedene industrielle Anwendungen unverzichtbar, wobei die Wahl des Verfahrens von den spezifischen Anforderungen an die Materialeigenschaften und den Herstellungsprozess abhängt.
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