La deposizione fisica da vapore (PVD) è un processo utilizzato per depositare film sottili di materiali su un substrato.
Comporta la conversione di un materiale solido in uno stato di vapore e la successiva condensazione in forma solida sul substrato.
Questo processo si ottiene attraverso vari meccanismi fisici, senza l'uso di reazioni chimiche per immagazzinare energia.
4 fasi chiave spiegate
1. Conversione del materiale in vapore
Nella PVD, il materiale da depositare, inizialmente in forma solida, viene convertito in vapore.
Ciò avviene in genere riscaldando il materiale alla sua temperatura di sublimazione o utilizzando metodi fisici come lo sputtering.
Nello sputtering, gli atomi vengono rilasciati da una sorgente solida o liquida attraverso lo scambio di quantità di moto.
Altri metodi includono l'utilizzo di un potente impulso laser, un arco elettrico o il bombardamento di ioni/elettroni.
2. Trasporto del vapore
Il materiale vaporizzato viene quindi trasportato attraverso una regione di bassa pressione dalla sorgente al substrato.
Questa fase richiede un ambiente controllato, spesso una camera a vuoto, per garantire che il vapore possa muoversi liberamente e senza interferenze da parte dei gas atmosferici.
3. Condensazione sul substrato
Una volta raggiunto il substrato, il vapore si condensa formando un film sottile.
Lo spessore di questa pellicola può variare da 1 a 10 µm, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione.
Il processo di condensazione è fondamentale in quanto determina la qualità e le proprietà del film finale.
4. Applicazioni e tecniche
Il PVD è utilizzato in vari settori industriali per applicazioni di rivestimento, migliorando le proprietà del substrato come la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e la conducibilità elettrica.
I tre tipi principali di PVD comprendono lo sputtering, l'evaporazione e la placcatura ionica, ognuno dei quali opera in un'atmosfera controllata a pressione ridotta.
Queste tecniche possono essere utilizzate per la deposizione diretta o nei processi reattivi in cui si verifica una reazione chimica tra il materiale di rivestimento e i gas reattivi nella fase vapore/plasma.
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