Diferença entre PVD e CVD

o diferença chave entre PVD e CVD é que o material de revestimento em PVD está na forma sólida, enquanto na CVD está na forma gasosa.

PVD e CVD são técnicas de revestimento, que podemos usar para depositar filmes finos em vários substratos. O revestimento de substratos é importante em muitas ocasiões. O revestimento pode melhorar a funcionalidade do substrato; introduzir novas funcionalidades no substrato, protegê-lo de forças externas prejudiciais etc., para que sejam técnicas importantes. Embora ambos os processos compartilhem metodologias semelhantes, existem poucas diferenças entre PVD e CVD; portanto, são úteis em diferentes instâncias.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é PVD
3. O que é CVD
4. Comparação lado a lado - PVD vs CVD em forma de tabela
5. Resumo

O que é PVD?

PVD é deposição física de vapor. É principalmente uma técnica de revestimento por vaporização. Esse processo envolve várias etapas. No entanto, fazemos todo o processo sob condições de vácuo. Em primeiro lugar, o material precursor sólido é bombardeado com um feixe de elétrons, de modo a fornecer átomos desse material.

Figura 01: Aparelho PVD

Em segundo lugar, esses átomos entram na câmara de reação onde o substrato de revestimento existe. Lá, durante o transporte, os átomos podem reagir com outros gases para produzir um material de revestimento ou os próprios átomos podem se tornar o material de revestimento. Finalmente, eles se depositam no substrato formando uma camada fina. O revestimento PVD é útil na redução do atrito ou na resistência à oxidação de uma substância ou na dureza, etc..

O que é CVD?

CVD é deposição de vapor químico. É um método para depositar sólidos e formar uma película fina a partir de material da fase gasosa. Embora esse método seja um pouco semelhante ao PVD, há alguma diferença entre PVD e CVD. Além disso, existem diferentes tipos de DCV, como DCV a laser, DCV fotoquímica, DCV de baixa pressão, DCV orgânica de metais, etc..

Em CVD, estamos revestindo material em um substrato. Para fazer esse revestimento, precisamos enviar o material de revestimento para uma câmara de reação na forma de vapor a uma certa temperatura. Lá, o gás reage com o substrato ou se decompõe e se deposita no substrato. Portanto, em um aparelho de CVD, precisamos ter um sistema de entrega de gás, câmara de reação, mecanismo de carregamento de substrato e um fornecedor de energia.

Além disso, a reação ocorre no vácuo para garantir que não haja outros gases além do gás reagente. Mais importante, a temperatura do substrato é crítica para determinar a deposição; portanto, precisamos de uma maneira de controlar a temperatura e a pressão dentro do aparelho.

Figura 02: Um aparelho de CVD assistido por plasma

Finalmente, o aparelho deve ter uma maneira de remover o excesso de resíduos gasosos. Precisamos escolher um material de revestimento volátil. Da mesma forma, tem que ser estável; então podemos convertê-lo na fase gasosa e depois revestir o substrato. Hidretos como SiH4, GeH4, NH3, halogenetos, carbonilas metálicas, alquilas metálicas e alcóxidos metálicos são alguns dos precursores. A técnica CVD é útil na produção de revestimentos, semicondutores, compósitos, nanomáquinas, fibras ópticas, catalisadores, etc..

Qual é a diferença entre PVD e CVD?

PVD e CVD são técnicas de revestimento. PVD significa deposição física de vapor, enquanto CVD significa deposição química de vapor. A principal diferença entre PVD e CVD é que o material de revestimento em PVD está na forma sólida, enquanto que na CVD está na forma gasosa. Como outra diferença importante entre PVD e CVD, podemos dizer que na técnica de PVD os átomos estão se movendo e se depositando no substrato, enquanto na técnica de CVD as moléculas gasosas reagem com o substrato.

Além disso, existe uma diferença entre PVD e CVD nas temperaturas de deposição. Isso é; para PVD, ele se deposita a uma temperatura relativamente baixa (em torno de 250 ° C ~ 450 ° C) enquanto, para CVD, ele se deposita em temperaturas relativamente altas na faixa de 450 ° C a 1050 ° C.

Resumo - PVD vs CVD

PVD significa deposição física de vapor, enquanto CVD significa deposição química de vapor. Ambos são técnicas de revestimento. A principal diferença entre PVD e CVD é que o material de revestimento em PVD está na forma sólida, enquanto que na CVD está na forma gasosa.

Referência:

1. R. Morent, N. De Geyter, em Tecidos Funcionais para Melhor Desempenho, Proteção e Saúde, 2011
2. "Deposição de Vapor Químico". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 de outubro de 2018. Disponível aqui 

Cortesia da imagem:

1. ”Deposição física de vapor (PVD)” Por sigmaaldrich (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2. ”PlasmaCVD” por S-kei - Trabalho próprio, (Domínio Público) via Commons Wikimedia