물리적 기상 증착(PVD)은 코팅 종의 원자, 이온 또는 분자를 기판 위에 물리적으로 증착하는 박막 코팅 공정입니다.
이 공정은 일반적으로 1~10µm 두께의 순수 금속, 금속 합금 및 세라믹 코팅을 생산하는 데 사용됩니다.
PVD는 감압 상태에서 대기가 제어된 챔버에서 작동하며 직접 증착 또는 코팅 재료와 반응성 가스 사이에서 화학 반응이 일어나는 반응성 용도에 사용할 수 있습니다.
5가지 핵심 포인트 설명
1. 공정 개요
PVD는 고체 또는 액체 소스에서 재료를 기화시킨 다음 진공 또는 저압 기체 또는 플라즈마 환경을 통해 증기로 이송하는 과정을 포함합니다.
기판과 접촉하면 증기가 응축되어 얇은 필름을 형성합니다.
증발된 물질은 원소, 합금 또는 화합물일 수 있으며, 일부 PVD 공정에서는 증착 물질이 환경의 가스 또는 공동 증착 물질과 반응하는 반응 증착을 통해 화합물 물질을 증착할 수 있습니다.
2. PVD의 유형
PVD에는 열 증착, 스퍼터링, 전자빔 증착의 세 가지 주요 유형이 있습니다.
열 증발은 고진공 챔버에서 고체 물질을 기화할 때까지 가열하여 기판에 증착되는 증기 구름을 형성합니다.
스퍼터링은 플라즈마 환경에서 에너지 입자(일반적으로 이온)를 타격하여 대상에서 물질을 방출하는 방식입니다.
전자빔 증발은 전자빔을 사용하여 소스 물질을 가열하고 증발시킵니다.
3. 응용 분야 및 두께
PVD는 일반적으로 수 나노미터에서 수천 나노미터에 이르는 두께의 필름을 증착하는 데 사용됩니다.
이러한 필름은 다층 코팅, 두꺼운 증착, 독립형 구조물 형성 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
기판은 석영, 유리, 실리콘과 같은 재료를 포함하여 다양할 수 있습니다.
4. 환경 고려 사항
화학 반응과 새로운 물질의 생성을 수반하는 화학 기상 증착과 달리 PVD는 물리적 방법을 사용하여 새로운 물질을 생성하지 않고 물질의 상태를 변형합니다.
따라서 PVD는 오염을 최소화하는 비교적 환경 친화적인 공정으로, 환경을 생각하는 사회에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
5. 다른 기술과의 비교
PVD는 화학 반응을 포함하지 않는다는 점에서 화학 기상 증착(CVD)과 구별됩니다.
CVD는 오래된 재료를 소비하고 새로운 물질을 생성하는 반면, PVD는 재료의 상태를 고체 또는 액체에서 증기로만 변경하기 때문에 환경 친화적인 공정입니다.
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