Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten und Beschichtungen durch den Übergang von Materialien aus ihrer kondensierten Phase in die Gasphase.
PVD ist eine Verdampfungsbeschichtungstechnik, die auf atomarer Ebene arbeitet.
Es wird üblicherweise in Vakuumumgebungen zur Herstellung dieser dünnen Schichten und Beschichtungen eingesetzt.
Bei PVD wird ein festes oder flüssiges Ausgangsmaterial in einer Vakuumkammer verdampft.
Diese Verdampfung kann durch verschiedene Methoden wie Sputtern, thermische Verdampfung, Elektronenstrahlverdampfung, Laserablation usw. erreicht werden.
Das verdampfte Material kondensiert dann in Form von Atomen oder Molekülen auf der Oberfläche eines Substrats.
So entsteht eine dünne PVD-Schicht, die nur wenige Atome dick ist.
Der Prozess findet aus mehreren Gründen in einer Vakuumumgebung statt.
Erstens verringert das Vakuum die Dichte der Atome in der Kammer, wodurch sich die mittlere freie Weglänge der Atome verlängert.
Dadurch können die Atome das Substrat erreichen, ohne mit den restlichen Gasmolekülen in der Kammer zusammenzustoßen.
Darüber hinaus ist eine Niederdruck-Dampfumgebung für das ordnungsgemäße Funktionieren kommerzieller physikalischer Abscheidungssysteme erforderlich.
Der PVD-Prozess umfasst vier Hauptschritte: Verdampfung, Transport, Reaktion und Abscheidung.
Bei der Verdampfung wird das Ausgangsmaterial verdampft und in eine Dampfphase umgewandelt.
Das verdampfte Material wird dann innerhalb der Vakuumkammer zum Substrat transportiert.
Sobald es das Substrat erreicht hat, findet eine Reaktion statt, bei der das verdampfte Material in Form von Atomen oder Molekülen auf dem Oberflächenmaterial kondensiert.
Schließlich wird das kondensierte Material auf dem Substrat abgeschieden, wodurch ein dünner Film oder eine Beschichtung entsteht.
Insgesamt ist PVD ein vielseitiges Verfahren, mit dem sich dünne Schichten mit den gewünschten Eigenschaften herstellen lassen.
Es ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet, unter anderem in der Elektronik-, Optik- und Automobilindustrie.
Zu den Anwendungen gehören Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, optische Beschichtungen und dekorative Beschichtungen.
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