物理气相沉积（PVD）是一种薄膜涂层工艺，包括将涂层材料的原子、离子或分子物理沉积到基底上。该工艺用于制造纯金属、金属合金和陶瓷的涂层，厚度通常在 1 到 10 微米之间。PVD 的特点是以真空为基础，使用物理方法蒸发和沉积材料，有别于化学气相沉积 (CVD) 等化学工艺。
工艺概述：
- 材料气化： 使用激光脉冲、电弧或离子/电子轰击等各种方法将最初为固态的待沉积材料汽化。这一步骤将固态材料转化为气态。
- 蒸气运输： 气化后的材料将在低压区域内从源头传输到基底。这通常发生在沉积室的受控减压气氛中。
- 在基底上凝结： 到达基底后，蒸汽冷凝形成薄膜。这一步涉及蒸汽在基底表面重新变成固态的物理变化。
详细说明：
- 气化方法： 在 PVD 中，材料的汽化可通过多种技术实现。例如溅射 包括通过高能离子轰击喷射目标材料原子。这种方法能以高精度和高均匀度沉积各种材料。另一种方法是蒸发即在真空中将材料加热到沸点，使其蒸发并沉积在基底上。
- 运输和沉积： 气化材料的运输是实现均匀镀膜的关键。沉积室中的低压环境可确保蒸气从源头到基底的直线传播，最大限度地减少与其他颗粒碰撞而改变其路径的可能性。
- 冷凝和薄膜形成： 蒸汽在基底上的凝结受基底温度和蒸汽性质等因素的影响。基底的温度会影响冷凝速度和所形成薄膜的结构。较高的基底温度会导致更多的晶体结构，而较低的温度则可能导致无定形薄膜。
应用和变化：PVD 广泛应用于各行各业，包括电子、光学和航空航天业，用于沉积可增强材料性能的薄膜。该工艺可适用于不同的材料和用途，例如反应沉积
在这种情况下，蒸气与腔室中的气体发生反应，形成氮化钛 (TiN) 等化合物材料。这种多功能性使物理气相沉积技术成为制造先进设备和元件的关键技术。
总之，物理气相沉积是一种在基底上沉积薄膜的多功能精确方法，它在受控真空条件下利用物理过程实现高质量涂层。
