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在今天,討論化學(xué)氣相沉積與物理氣相沉積的不同點,恐怕只剩下用于鍍膜物料形態(tài)的區(qū)別,前者是利用易揮發(fā)性化合物或氣態(tài)物質(zhì),而后者則利用固相(或液相)物質(zhì)。這種區(qū)分似乎已失去原來定義的內(nèi)涵實質(zhì)。
我們?nèi)匀话凑找延械牧?xí)慣,主要以上述鍍料形態(tài)的區(qū)別來區(qū)分化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積,把固態(tài)(液態(tài))鍍料通過高溫蒸發(fā)、濺射、電子束、等離子體、離子束、激光束、電弧等能量形式產(chǎn)生氣相原子、分子、離子(氣態(tài),等離子態(tài))進行輸運,在固態(tài)表面上沉積凝聚(包括與其他反應(yīng)氣相物質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物),生成固相薄膜的過程稱為物理氣相沉積。
原子沉積過程可以在真空,氣態(tài),等離子體或電解環(huán)境中進行。而且,沉積室中的真空環(huán)境會將沉積過程中的氣態(tài)污染降低到非常低的水平。
過去的幾十年展示了PVD技術(shù)的發(fā)展,旨在改善涂層特性和沉積速率,而無需保留初始表面清潔以去除可能的污染物。該技術(shù)已經(jīng)得到了相關(guān)的改進,主要是在碳化物和納米復(fù)合過渡金屬氮化物襯底上。盡管這種方法的沉積速率有效性的提高一直是與這種技術(shù)有關(guān)的工業(yè)關(guān)注的重點,但研究仍集中在改善涂層的特性上。
濺射(或陰極噴涂)和蒸發(fā)是用于薄膜沉積的常用的PVD方法。
在PVD技術(shù)中,釋放或碰撞的熱物理過程將要沉積的材料(目標(biāo))轉(zhuǎn)化為原子粒子,然后在真空環(huán)境中在氣態(tài)等離子體條件下將原子粒子定向到基材,通過冷凝或化學(xué)反應(yīng)生成物理涂層。投射原子的積累。該技術(shù)的結(jié)果是,要沉積的材料類型具有更高的靈活性,并且可以更好地控制沉積膜的成分。連接到高壓電源和真空室的兩個電極構(gòu)成了PVD反應(yīng)器。