La differenza fondamentale tra PVD e CVD è che il materiale di rivestimento in PVD è in forma solida mentre in CVD è in forma gassosa.
PVD e CVD sono tecniche di rivestimento che possiamo utilizzare per depositare film sottili su vari substrati. Il rivestimento dei substrati è importante in molte occasioni. Il rivestimento può migliorare la funzionalità del supporto; introdurre nuove funzionalità sul supporto, proteggerlo da forze esterne dannose, ecc., quindi queste sono tecniche importanti. Sebbene entrambi i processi condividano metodologie simili, ci sono poche differenze tra PVD e CVD; pertanto, sono utili in diversi casi.
Cos'è il PVD?
PVD è una deposizione fisica da vapore. È principalmente una tecnica di rivestimento per vaporizzazione. Questo processo prevede diversi passaggi. Tuttavia, eseguiamo l'intero processo in condizioni di vuoto. In primo luogo, il materiale solido precursore viene bombardato con un fascio di elettroni, in modo che produca atomi di quel materiale.
Figura 01: Apparecchio PVD
In secondo luogo, questi atomi entrano quindi nella camera di reazione dove esiste il substrato di rivestimento. Lì, durante il trasporto, gli atomi possono reagire con altri gas per produrre un materiale di rivestimento oppure gli atomi stessi possono diventare il materiale di rivestimento. Infine si depositano sul supporto formando uno strato sottile. Il rivestimento PVD è utile per ridurre l'attrito, o per migliorare la resistenza all'ossidazione di una sostanza o per migliorare la durezza, ecc.
Cos'è la CVD?
CVD è una deposizione chimica da vapore. È un metodo per depositare solidi e formare un film sottile da materiale in fase gassosa. Anche se questo metodo è in qualche modo simile al PVD, c'è una certa differenza tra PVD e CVD. Inoltre, ci sono diversi tipi di CVD come CVD laser, CVD fotochimici, CVD a bassa pressione, CVD organici metallici, ecc.
In CVD, stiamo rivestendo materiale su un materiale di supporto. Per fare questo rivestimento, dobbiamo inviare il materiale di rivestimento in una camera di reazione sotto forma di vapore ad una certa temperatura. Lì, il gas reagisce con il substrato o si decompone e si deposita sul substrato. Pertanto, in un apparato CVD, abbiamo bisogno di un sistema di erogazione del gas, una camera di reazione, un meccanismo di caricamento del substrato e un fornitore di energia.
Inoltre, la reazione avviene nel vuoto per garantire che non ci siano gas diversi dal gas reagente. Ancora più importante, la temperatura del substrato è fondamentale per determinare la deposizione; quindi, abbiamo bisogno di un modo per controllare la temperatura e la pressione all'interno dell'apparato.
Figura 02: Un apparecchio CVD assistito da plasma
Infine, l'apparato dovrebbe avere un modo per rimuovere i rifiuti gassosi in eccesso. Dobbiamo scegliere un materiale di rivestimento volatile. Allo stesso modo, deve essere stabile; quindi possiamo convertirlo in fase gassosa e quindi ricoprire il supporto. Idruri come SiH4, GeH4, NH3, alogenuri, carbonili metallici, alchili metallici e alcossidi metallici sono alcuni dei precursori. La tecnica CVD è utile nella produzione di rivestimenti, semiconduttori, compositi, nanomacchine, fibre ottiche, catalizzatori, ecc.
Qual è la differenza tra PVD e CVD?
PVD e CVD sono tecniche di rivestimento. PVD sta per deposizione fisica da vapore mentre CVD sta per deposizione chimica da vapore. Il differenza fondamentale tra PVD e CVD è quello il materiale di rivestimento in PVD è in forma solida mentre in CVD è in forma gassosa. Come altra importante differenza tra PVD e CVD, possiamo dire che nella tecnica PVD gli atomi si muovono e si depositano sul substrato mentre nella tecnica CVD le molecole gassose reagiranno con il substrato.
Inoltre, c'è una differenza tra PVD e CVD anche nelle temperature di deposizione. Questo è; per PVD, si deposita a una temperatura relativamente bassa (circa 250°C~450°C) mentre, per CVD, si deposita a temperature relativamente alte comprese tra 450°C e 1050°C.
Riepilogo – PVD vs CVD
PVD sta per deposizione fisica da vapore mentre CVD sta per deposizione chimica da vapore. Entrambe sono tecniche di rivestimento. La differenza fondamentale tra PVD e CVD è che il materiale di rivestimento in PVD è in forma solida mentre in CVD è in forma gassosa.
