Diferencia entre PVD y CVD

los diferencia clave entre PVD y CVD es que El material de recubrimiento en PVD está en forma sólida mientras que en CVD está en forma gaseosa..

PVD y CVD son técnicas de recubrimiento, que podemos usar para depositar películas delgadas sobre diversos sustratos. El recubrimiento de sustratos es importante en muchas ocasiones. El recubrimiento puede mejorar la funcionalidad del sustrato; introduzca una nueva funcionalidad en el sustrato, protéjalo de fuerzas externas dañinas, etc., por lo que estas son técnicas importantes. Aunque ambos procesos comparten metodologías similares, existen pocas diferencias entre PVD y CVD; Por lo tanto, son útiles en diferentes casos..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es PVD?
3. ¿Qué es CVD?
4. Comparación lado a lado - PVD vs CVD en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es PVD??

PVD es deposición física de vapor. Es principalmente una técnica de recubrimiento por vaporización. Este proceso implica varios pasos. Sin embargo, hacemos todo el proceso en condiciones de vacío. En primer lugar, el material precursor sólido se bombardea con un haz de electrones, para que dé átomos de ese material..

Figura 01: Aparato de PVD

En segundo lugar, estos átomos luego entran en la cámara de reacción donde existe el sustrato de recubrimiento. Allí, mientras se transportan, los átomos pueden reaccionar con otros gases para producir un material de recubrimiento o los átomos mismos pueden convertirse en el material de recubrimiento. Finalmente, se depositan sobre el sustrato formando una fina capa. El recubrimiento PVD es útil para reducir la fricción o para mejorar la resistencia a la oxidación de una sustancia o para mejorar la dureza, etc..

¿Qué es CVD??

CVD es deposición química de vapor. Es un método para depositar sólidos y formar una película delgada a partir de material de fase gaseosa. Aunque este método es algo similar al PVD, hay alguna diferencia entre PVD y CVD. Además, existen diferentes tipos de CVD, tales como CVD con láser, CVD fotoquímico, CVD de baja presión, CVD orgánico metálico, etc..

En CVD, estamos recubriendo material sobre un material de sustrato. Para hacer este recubrimiento, debemos enviar el material de recubrimiento a una cámara de reacción en forma de vapor a una cierta temperatura. Allí, el gas reacciona con el sustrato, o se descompone y se deposita en el sustrato. Por lo tanto, en un aparato de CVD, necesitamos tener un sistema de suministro de gas, una cámara de reacción, un mecanismo de carga de sustrato y un proveedor de energía..

Además, la reacción ocurre en el vacío para asegurar que no haya otros gases aparte del gas que reacciona. Más importante aún, la temperatura del sustrato es crítica para determinar la deposición; Por lo tanto, necesitamos una forma de controlar la temperatura y la presión dentro del aparato..

Figura 02: Un aparato de CVD asistido por plasma

Finalmente, el aparato debe tener una forma de eliminar el exceso de residuos gaseosos. Tenemos que elegir un material de recubrimiento volátil. Del mismo modo, tiene que ser estable; luego podemos convertirlo en la fase gaseosa y luego recubrir el sustrato. Hidruros como SiH4, GeH4, NH3, haluros, carbonilos metálicos, alquilos metálicos y alcóxidos metálicos son algunos de los precursores. La técnica CVD es útil para producir recubrimientos, semiconductores, compuestos, nanomáquinas, fibras ópticas, catalizadores, etc..

¿Cuál es la diferencia entre PVD y CVD??

PVD y CVD son técnicas de recubrimiento. PVD significa deposición física de vapor, mientras que CVD significa deposición química de vapor. La diferencia clave entre PVD y CVD es que el material de recubrimiento en PVD está en forma sólida, mientras que en CVD está en forma gaseosa. Como otra diferencia importante entre PVD y CVD, podemos decir que en la técnica de PVD los átomos se mueven y se depositan sobre el sustrato, mientras que en la técnica de CVD las moléculas gaseosas reaccionarán con el sustrato..

Además, también hay una diferencia entre PVD y CVD en las temperaturas de deposición. Es decir; para PVD, se deposita a una temperatura relativamente baja (alrededor de 250 ° C ~ 450 ° C) mientras que, para CVD, se deposita a temperaturas relativamente altas en el rango de 450 ° C a 1050 ° C.

Resumen - PVD vs CVD

PVD significa deposición física de vapor, mientras que CVD significa deposición química de vapor. Ambas son técnicas de recubrimiento. La diferencia clave entre PVD y CVD es que el material de recubrimiento en PVD está en forma sólida mientras que en CVD está en forma gaseosa.

Referencia:

1. R. Morent, N. De Geyter, en textiles funcionales para mejorar el rendimiento, la protección y la salud, 2011
2. “Deposición de vapores químicos”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 de octubre de 2018. Disponible aquí 

Imagen de cortesía:

1. "Deposición de vapor físico (PVD)" Por sigmaaldrich (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia  
2. "PlasmaCVD" por S-kei - Trabajo propio, (dominio público) a través de Commons Wikimedia