Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist eine Methode zur Synthese von Nanopartikeln.
Sie dient in erster Linie der Abscheidung dünner Schichten auf einer Oberfläche.
Bei diesem Verfahren wird das Material auf atomarer Ebene übertragen.
Es wird unter Vakuumbedingungen durchgeführt.
PVD unterscheidet sich von der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD).
Bei PVD liegen die Ausgangsstoffe in fester Form vor, während bei CVD gasförmige Ausgangsstoffe verwendet werden.
Die 4 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Verdampfung
Der erste Schritt bei PVD ist die Verdampfung des festen Materials.
Dies wird in der Regel durch thermische Energie erreicht.
Durch die Wärmeenergie wird das feste Ausgangsmaterial verdampft.
Der Verdampfungsprozess kann durch verschiedene Techniken wie Vakuum- oder thermisches Verdampfen, Ionenplattieren und Sputtern erleichtert werden.
2. Transport
Sobald das Material verdampft ist, wird es in Form von Dampf transportiert.
Der Transport erfolgt durch eine Vakuum- oder Niederdruck-Gas- oder Plasmaumgebung.
Dieser Schritt gewährleistet, dass die verdampften Partikel effizient von der Quelle zum Substrat gelangen.
Während dieses Prozesses gibt es nur minimale Verluste oder Verunreinigungen.
3. Reaktion
In einigen Fällen können während des Abscheidungsprozesses reaktive Gase zugeführt werden.
Dies wird als reaktive Abscheidung bezeichnet.
Dieser Schritt kann die chemische Zusammensetzung und die Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht verändern.
4. Abscheidung
Der letzte Schritt umfasst die Kondensation und Keimbildung der verdampften Atome oder Moleküle.
Dies geschieht auf der Oberfläche des Substrats.
Dies führt zur Bildung eines dünnen Films.
Die Dicke reicht von einigen Nanometern bis zu einem Tausendstel eines Nanometers.
PVD ist besonders nützlich in der Nanotechnologie.
Es ist in der Lage, gleichmäßige dünne Schichten auf atomarer Ebene zu erzeugen.
Es wurde bereits erfolgreich für das Wachstum von Nanodrähten und Nanoblechen eingesetzt.
Bei dem Verfahren wird in der Regel hochreines Oxid in Pulverform bei hohen Temperaturen sublimiert.
Durch kontrollierte Abkühlung wird ein Temperaturgradient erzeugt.
Dies unterstützt die Bildung spezifischer Nanostrukturen.
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