Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten und Beschichtungen durch Umwandlung von Materialien aus einer kondensierten Phase in eine Dampfphase und dann wieder in eine kondensierte Phase. Bei diesem Verfahren werden Atome, Ionen oder Moleküle einer Beschichtungsart physikalisch auf einem Substrat abgeschieden, was in der Regel zu Beschichtungen aus reinen Metallen, Metalllegierungen und Keramiken mit einer Dicke von 1 bis 10 µm führt.
Prozess-Übersicht:
Das PVD-Verfahren beginnt mit dem Material in fester Form, das dann durch verschiedene physikalische Mechanismen in Dampf umgewandelt wird. Dieser Dampf wird über einen Bereich mit niedrigem Druck von der Quelle zum Substrat transportiert. Auf dem Substrat angekommen, kondensiert der Dampf und bildet eine dünne Schicht. Diese Abfolge von Schritten ist entscheidend für die präzise und kontrollierte Abscheidung von Materialien.Techniken und Mechanismen:
Es gibt drei Hauptarten von PVD-Techniken: Sputtern, Verdampfen und Ionenplattieren. Jedes dieser Verfahren arbeitet in einer Kammer, die eine kontrollierte Atmosphäre mit reduziertem Druck enthält. Beim Sputtern zum Beispiel werden Atome aus einer festen oder flüssigen Quelle durch Impulsaustausch freigesetzt, wobei die Atome durch den Beschuss mit energiereichen Teilchen physikalisch aus dem Zielmaterial herausgeschleudert werden.
Anwendungen und Vorteile:
PVD ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet, so auch in der Medizin, wo es für die Beschichtung von medizinischen Geräten, die in der Nähe oder im Inneren des Körpers eingesetzt werden, von entscheidender Bedeutung ist. Die Fähigkeit von PVD, Materialien auf atomarer Ebene abzuscheiden, gewährleistet, dass die Beschichtung ordnungsgemäß und gleichmäßig auf dem Gerät haftet. Mit dieser Methode können fast alle anorganischen Materialien und eine kleine Anzahl organischer Materialien aufgebracht werden, was sie für verschiedene Anwendungen vielseitig macht.
Vergleich mit der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD):
