Différence entre PVD et CVD

le différence clé entre PVD et CVD est que le matériau de revêtement en PVD est sous forme solide alors que sous CVD il est sous forme gazeuse.

Le PVD et le CVD sont des techniques de revêtement, que nous pouvons utiliser pour déposer des films minces sur divers substrats. Le revêtement de substrats est important à plusieurs occasions. Le revêtement peut améliorer la fonctionnalité du substrat; introduisez de nouvelles fonctionnalités sur le substrat, protégez-le contre les forces externes néfastes, etc., il s'agit donc de techniques importantes. Bien que les deux processus partagent des méthodologies similaires, il existe peu de différences entre PVD et CVD; par conséquent, ils sont utiles dans différents cas.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est ce que le PVD?
3. Qu'est ce que le CVD?
4. Comparaison côte à côte - PVD vs CVD sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est ce que le PVD??

PVD est un dépôt physique en phase vapeur. C'est principalement une technique de revêtement par vaporisation. Ce processus comporte plusieurs étapes. Cependant, nous faisons tout le processus sous vide. Tout d’abord, le précurseur solide est bombardé d’un faisceau d’électrons afin de donner des atomes de ce matériau..

Figure 01: Appareil PVD

Deuxièmement, ces atomes entrent ensuite dans la chambre de réaction où se trouve le substrat de revêtement. Là, lors du transport, les atomes peuvent réagir avec d'autres gaz pour produire un matériau de revêtement ou les atomes eux-mêmes peuvent devenir le matériau de revêtement. Enfin, ils se déposent sur le substrat en formant une couche mince. Le revêtement PVD est utile pour réduire le frottement, pour améliorer la résistance à l'oxydation d'une substance ou pour améliorer la dureté, etc..

Qu'est ce que le CVD??

Le CVD est un dépôt chimique en phase vapeur. C'est un procédé pour déposer un solide et former un film mince à partir d'un matériau en phase gazeuse. Bien que cette méthode soit quelque peu similaire à la PVD, il existe une différence entre PVD et CVD. De plus, il existe différents types de CVD tels que le CVD laser, le CVD photochimique, le CVD basse pression, le CVD organométallique, etc..

En CVD, nous recouvrons un matériau sur un substrat. Pour réaliser ce revêtement, nous devons envoyer le matériau de revêtement dans une chambre de réaction sous forme de vapeur à une certaine température. Là, le gaz réagit avec le substrat ou il se décompose et se dépose sur le substrat. Par conséquent, dans un appareil CVD, nous avons besoin d’un système d’alimentation en gaz, d’une chambre de réaction, d’un mécanisme de chargement du substrat et d’un fournisseur d’énergie..

De plus, la réaction se produit sous vide afin de s'assurer qu'il n'y a pas d'autres gaz que le gaz réactif. Plus important encore, la température du substrat est essentielle pour déterminer le dépôt; nous avons donc besoin d'un moyen de contrôler la température et la pression à l'intérieur de l'appareil.

Figure 02: Appareil de CVD assisté par plasma

Enfin, l'appareil devrait avoir un moyen d'éliminer l'excès de déchets gazeux. Nous devons choisir un matériau de revêtement volatil. De même, il doit être stable; ensuite, nous pouvons le convertir en phase gazeuse puis le recouvrir du substrat. Les hydrures tels que SiH4, GeH4, NH3, les halogénures, les métaux-carbonyles, les métaux-alkyles et les alkoxydes métalliques sont quelques-uns des précurseurs. La technique CVD est utile dans la production de revêtements, de semi-conducteurs, de composites, de nanomachines, de fibres optiques, de catalyseurs, etc..

Quelle est la différence entre PVD et CVD?

PVD et CVD sont des techniques de revêtement. PVD signifie dépôt physique en phase vapeur tandis que CVD signifie dépôt chimique en phase vapeur. La principale différence entre le PVD et le CVD réside dans le fait que le matériau de revêtement en PVD est sous forme solide, tandis que dans le procédé CVD, il est sous forme gazeuse. Autre différence importante entre PVD et CVD: on peut dire que, dans la technique PVD, les atomes se déplacent et se déposent sur le substrat, tandis que dans la technique CVD, les molécules gazeuses vont réagir avec le substrat..

De plus, il existe une différence entre PVD et CVD dans les températures de dépôt. C'est; pour le PVD, il se dépose à une température relativement basse (environ 250 ° C ~ 450 ° C), tandis que pour le CVD, il se dépose à une température relativement élevée, dans la plage de 450 ° C à 1050 ° C.

Résumé - PVD vs CVD

PVD signifie dépôt physique en phase vapeur tandis que CVD signifie dépôt chimique en phase vapeur. Les deux sont des techniques de revêtement. La différence essentielle entre PVD et CVD réside dans le fait que le matériau de revêtement en PVD est sous forme solide, tandis que dans le procédé CVD, il est sous forme gazeuse..

Référence:

1. R. Morent, N. De Geyter, dans Textiles fonctionnels pour améliorer les performances, la protection et la santé, 2011
2. «Dépôt chimique en phase vapeur». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 octobre 2018. Disponible ici 

Courtoisie d'image:

1. "Dépôt physique en phase vapeur (PVD)" de sigmaaldrich (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons  
2. «PlasmaCVD» de S-kei - Travail personnel (domaine public) via Wikimedia Commons