Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ist eine Vakuumabscheidungstechnik.
Dabei wird ein festes Material in einer Vakuumumgebung verdampft.
Das verdampfte Material wird dann als dünner Film auf ein Substrat aufgebracht.
Bei diesem Verfahren werden Atome, Ionen oder Moleküle einer Beschichtungsart physikalisch auf ein Substrat aufgebracht.
Das Ergebnis sind hochreine und effiziente Schichten.
PVD wird üblicherweise für die Abscheidung dünner Schichten aus Metallen, Legierungen und Keramiken verwendet.
Diese Schichten haben in der Regel eine Dicke von 1 bis 10µm.
Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Aufdampfen des Materials
Das abzuscheidende Material wird durch physikalische Mittel in Dampf umgewandelt.
Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von Hochleistungsstrom oder einem Laser.
Dieser Schritt ist entscheidend, da er die Reinheit und Zusammensetzung des verdampften Materials bestimmt.
2. Transport des Dampfes
Das verdampfte Material wird dann durch einen Bereich mit niedrigem Druck transportiert.
Es bewegt sich von seiner Quelle zum Substrat.
Dieser Schritt gewährleistet, dass das Material gleichmäßig und mit minimaler Verunreinigung abgeschieden wird.
3. Kondensation auf dem Substrat
Der Dampf kondensiert auf dem Substrat und bildet einen dünnen Film.
Dieser Schritt erfordert eine genaue Kontrolle von Temperatur und Druck.
Er gewährleistet die richtige Bildung und Haftung des Films auf dem Substrat.
4. Arten von PVD-Verfahren
PVD-Verfahren werden in drei Haupttypen eingeteilt.
Diese können für die direkte Abscheidung oder die reaktive Abscheidung verwendet werden.
Bei der reaktiven Abscheidung findet eine chemische Reaktion zwischen dem Beschichtungsmaterial und reaktiven Gasen in der Dampf-/Plasmaphase statt.
Die gängigsten PVD-Verfahren sind Sputtern und thermisches Verdampfen.
Beim Sputtern werden die Atome des Zielmaterials ausgestoßen und auf das Substrat übertragen.
Bei der thermischen Verdampfung wird das Material im Vakuum bis zu seinem Siedepunkt erhitzt.
Dadurch wird es verdampft und auf dem Substrat abgeschieden.
5. Vorteile von PVD
PVD wird wegen seiner Fähigkeit, Schichten mit hoher Temperaturtoleranz herzustellen, bevorzugt.
Außerdem bietet es eine hervorragende Ablations- und Korrosionsbeständigkeit.
PVD gilt als umweltfreundliches Verfahren.
Es umfasst schadstofffreie Abscheidungsmethoden.
Dies macht PVD zu einer bevorzugten Methode für viele Anwendungen.
Besonders wichtig ist es bei der Herstellung von Halbleitern.
Die Qualität und die Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten sind bei diesen Anwendungen von entscheidender Bedeutung.
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