物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）是两种不同的薄膜沉积技术，被广泛应用于半导体制造、光学和涂层等行业。虽然这两种方法都旨在将薄膜沉积到基底上，但它们在工艺、材料、温度要求和结果上有很大不同。PVD 涉及固体材料的物理气化，然后将其沉积到基底上，通常温度较低，不需要化学反应。而 CVD 则是依靠气态前驱体与基底在高温下发生化学反应，因此这种工艺用途更广，可以在复杂的几何形状上进行涂层，而无需直接视线。
要点说明：
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流程机制:
- PVD:涉及固体目标材料的蒸发、溅射或升华等物理过程。气化后的材料凝结在基底上形成薄膜。
- CVD:依靠气态前体和基底之间的化学反应。气态分子在基底表面发生反应或分解，形成固态薄膜。
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温度要求:
- PVD:通常在较低温度下运行，因此适用于对温度敏感的基底。例如，电子束物理气相沉积（EBPVD）可在相对较低的基底温度下实现较高的沉积率。
- 化学气相沉积:需要高温，通常在 500°-1100°C 之间，以促进薄膜沉积所需的化学反应。
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材料利用:
- PVD:与 CVD 相比，沉积率通常较低，但 EBPVD 等技术具有较高的材料利用效率。
- 化学气相沉积:由于不需要在靶材和基材之间建立直接视线，因此可提供更高的沉积速率，并可同时对多个部件进行涂层。
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化学工艺与物理工艺:
- PVD:不涉及化学反应；材料只是通过物理状态变化从固体源转移到基底。
- 化学气相沉积:涉及化学变化，即气态前体发生反应或分解，在基底上形成一层固态薄膜。
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应用和灵活性:
- PVD:适用于需要精确控制薄膜厚度和成分的应用，如光学涂层和装饰面层。
- CVD:用途更广，适用于复杂几何形状和内表面的涂层，是半导体器件制造和保护涂层的理想选择。
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环境和安全考虑因素:
- PVD:产生的腐蚀性副产品较少，在较低温度下操作通常更安全。
- 化学气相沉积:会产生腐蚀性气体副产品，需要小心处理活性气体，尤其是在高温下。
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类型和变化:
- PVD:包括溅射、蒸发和 EBPVD 等技术。
- 化学气相沉积:包括各种方法，如等离子体增强型 CVD (PECVD)，它使用等离子体激活源气体，使加工温度低于传统 CVD。
通过了解这些差异，设备和耗材采购人员可就哪种沉积方法最适合其特定应用需求做出明智的决定。
汇总表：
| 指标角度 | PVD | 气相沉积 |
|---|---|---|
| 工艺机制 | 物理气化（如溅射、蒸发） | 气态前驱体与基底之间的化学反应 |
| 温度要求 | 较低温度，适用于敏感基底 | 高温（500°-1100°C） |
| 材料利用率 | 沉积率较低，EBPVD 效率高 | 沉积率更高，涂层几何形状复杂 |
| 化学与物理 | 无化学反应，物理状态变化 | 化学变化形成固体薄膜 |
| 应用 | 光学涂层、装饰性表面处理 | 半导体制造、保护涂层 |
| 环境安全 | 腐蚀性副产品较少，在较低温度下更安全 | 有腐蚀性副产品，需要小心处理活性气体 |
| 类型 | 溅射、蒸发、EBPVD | PECVD、传统 CVD |
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