La deposizione fisica da vapore (PVD) è un metodo utilizzato per la sintesi di nanoparticelle.
Serve principalmente a depositare film sottili su una superficie.
Questo processo comporta il trasferimento di materiale a livello atomico.
Viene condotto in condizioni di vuoto.
La PVD si distingue dalla deposizione da vapore chimico (CVD).
Nella PVD, i precursori sono in forma solida, mentre la CVD utilizza precursori gassosi.
4 fasi chiave spiegate
1. Evaporazione
La prima fase della PVD è l'evaporazione del materiale solido.
In genere, questo processo si ottiene grazie all'energia termica.
L'energia termica vaporizza il materiale solido di partenza.
Il processo di evaporazione può essere facilitato da varie tecniche come l'evaporazione termica o sotto vuoto, la placcatura ionica e lo sputtering.
2. Trasporto
Una volta vaporizzato, il materiale viene trasportato sotto forma di vapore.
Il trasporto avviene attraverso un ambiente sotto vuoto o a bassa pressione, gassoso o al plasma.
Questa fase assicura che le particelle vaporizzate si spostino in modo efficiente dalla sorgente al substrato.
La perdita o la contaminazione durante questo processo è minima.
3. Reazione
In alcuni casi, durante il processo di deposizione possono essere introdotti gas reattivi.
Si tratta della cosiddetta deposizione reattiva.
Questa fase può alterare la composizione chimica e le proprietà del film depositato.
4. Deposizione
La fase finale prevede la condensazione e la nucleazione degli atomi o delle molecole vaporizzate.
Questo avviene sulla superficie del substrato.
Si ottiene così la formazione di un film sottile.
Lo spessore varia da pochi nanometri a un millesimo di nanometro.
La PVD è particolarmente utile nelle nanotecnologie.
Ha la capacità di produrre strati sottili uniformi su scala atomica.
È stato utilizzato con successo nella crescita di nanofili e nanobelt.
Il processo prevede in genere la sublimazione di ossido di elevata purezza in forma di polvere ad alte temperature.
Il raffreddamento controllato viene utilizzato per ottenere un gradiente di temperatura.
Ciò favorisce la formazione di nanostrutture specifiche.
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