PVD(物理气相沉积)金属化工艺包括通过蒸发、运输、反应和沉积等一系列步骤将金属薄膜沉积到基底上。该工艺在真空条件下进行,以确保金属镀层的高效和可控应用。
蒸发: PVD 金属化的第一步是蒸发。在这一阶段,目标材料(通常是金属)受到高能源(如电子束或离子束)的作用。这种轰击会使原子从目标材料表面脱离,从而有效地使其蒸发。汽化后的原子即可沉积到工件上。
运输: 蒸发后,汽化的原子必须从靶材传输到基底,也就是要镀膜的工件。这种移动是在真空环境中进行的,可以最大限度地减少与其他粒子的碰撞,并确保原子到达基底的路径直接而有效。
反应: 如果目标是金属,PVD 涂层通常由金属氧化物、氮化物、碳化物和类似材料组成。在传输阶段,金属原子可能会与氧气、氮气或甲烷等特定气体发生反应。这种反应发生在气相中,对于在基底上形成特定化合物至关重要。
沉积: 最后一步是将汽化和可能发生反应的原子沉积到基底上。当这些原子到达基底时,它们会凝结并形成薄膜。沉积过程是一个原子一个原子地进行的,这增强了薄膜与基底的附着力,并允许使用多种材料,包括金属、陶瓷,甚至塑料和玻璃。
PVD 工艺用途广泛,可用于沉积不同厚度的薄膜,通常从几埃到几千埃不等。沉积速率可以不同,但一般在 1-100 A/s 之间。PVD 的优势在于它可以使用无污染工艺沉积几乎所有无机材料,而且薄膜可以是单一材料、具有分级成分的层或多层涂层。主要的 PVD 技术包括溅射、阴极电弧和热蒸发,每种技术都是根据所需的薄膜特性和要沉积的材料类型来选择的。
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