물리적 기상 증착(PVD)은 진공 조건에서 소스 물질의 물리적 기화를 통해 기판에 박막을 증착하는 데 사용되는 기술입니다.
5가지 주요 단계 설명
1. 도금 재료의 가스화
PVD의 첫 번째 단계는 증착할 재료를 증기 상태로 전환하는 것입니다.
이는 증발, 승화 또는 스퍼터링과 같은 다양한 방법을 통해 달성할 수 있습니다.
증착에서는 진공 상태에서 재료를 끓는점까지 가열하여 증기로 만듭니다.
승화는 액체상을 거치지 않고 고체를 기체로 직접 변환하는 것입니다.
더 널리 사용되는 방법인 스퍼터링은 고에너지 입자에 충격을 가하면 운동량 교환을 통해 물질에서 원자를 방출합니다.
2. 증기 운송
재료가 증기 상태가 되면 기판으로 운반해야 합니다.
이는 일반적으로 진공 챔버 내의 저압 환경에서 이루어지며, 이는 다른 가스 분자와의 충돌을 최소화하고 증기가 기판에 도달할 수 있는 직접적인 경로를 보장합니다.
또한 낮은 압력은 증기의 순도를 유지하고 증착 공정을 제어하는 데 도움이 됩니다.
3. 증기 응축
마지막 단계는 증기가 기판에 응축되는 과정입니다.
증기 입자가 기판에 도달하면 에너지를 잃고 응축되어 박막을 형성합니다.
진공 조건과 기판의 온도를 조정하여 응축 속도와 두께 및 균일성과 같은 증착된 필름의 특성을 제어할 수 있습니다.
4. PVD 방법
PVD 방법에는 진공 증착, 스퍼터링 증착, 아크 플라즈마 도금, 이온 도금 등이 있습니다.
이러한 방법은 빠른 증착 속도, 강한 접착력, 우수한 회절성, 넓은 적용 범위로 잘 알려져 있습니다.
5. PVD의 응용 분야
PVD 코팅은 경도와 내마모성이 필요한 용도에 특히 유용합니다.
환경 친화적이기 때문에 의료용 임플란트 및 기타 중요한 응용 분야에 사용하기에 적합합니다.
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