La diferencia clave entre PVD y CVD es que el material de recubrimiento en PVD está en forma sólida, mientras que en CVD está en forma gaseosa.
PVD y CVD son técnicas de recubrimiento que podemos usar para depositar películas delgadas en varios sustratos. El recubrimiento de sustratos es importante en muchas ocasiones. El recubrimiento puede mejorar la funcionalidad del sustrato; introducir nuevas funciones en el sustrato, protegerlo de fuerzas externas dañinas, etc., por lo que estas son técnicas importantes. Aunque ambos procesos comparten metodologías similares, existen pocas diferencias entre PVD y CVD; por lo tanto, son útiles en diferentes instancias.
¿Qué es PVD?
PVD es la deposición física de vapor. Es principalmente una técnica de recubrimiento por vaporización. Este proceso implica varios pasos. Sin embargo, hacemos todo el proceso en condiciones de vacío. En primer lugar, el material precursor sólido se bombardea con un haz de electrones, de modo que dará átomos de ese material.
Figura 01: Aparato PVD
En segundo lugar, estos átomos ingresan a la cámara de reacción donde existe el sustrato de recubrimiento. Allí, durante el transporte, los átomos pueden reaccionar con otros gases para producir un material de recubrimiento o los propios átomos pueden convertirse en el material de recubrimiento. Finalmente, se depositan sobre el sustrato formando una fina capa. El recubrimiento PVD es útil para reducir la fricción, mejorar la resistencia a la oxidación de una sustancia o mejorar la dureza, etc.
¿Qué es el CVD?
CVD es la deposición química de vapor. Es un método para depositar sólidos y formar una película delgada a partir de material en fase gaseosa. Aunque este método es algo similar a PVD, hay alguna diferencia entre PVD y CVD. Además, existen diferentes tipos de CVD, como CVD láser, CVD fotoquímico, CVD de baja presión, CVD orgánico metálico, etc.
En CVD, estamos recubriendo material sobre un material de sustrato. Para hacer este recubrimiento, necesitamos enviar el material de recubrimiento a una cámara de reacción en forma de vapor a una temperatura determinada. Allí, el gas reacciona con el sustrato o se descompone y se deposita sobre el sustrato. Por lo tanto, en un aparato de CVD, necesitamos tener un sistema de suministro de gas, una cámara de reacción, un mecanismo de carga de sustrato y un proveedor de energía.
Además, la reacción se produce en el vacío para garantizar que no haya otros gases que no sean el gas de reacción. Más importante aún, la temperatura del sustrato es crítica para determinar la deposición; por lo tanto, necesitamos una forma de controlar la temperatura y la presión dentro del aparato.
Figura 02: Aparato CVD asistido por plasma
Finalmente, el aparato debe tener una forma de eliminar el exceso de desechos gaseosos. Tenemos que elegir un material de recubrimiento volátil. Del mismo modo, tiene que ser estable; luego podemos convertirlo en la fase gaseosa y luego cubrir el sustrato. Hidruros como SiH4, GeH4, NH3, haluros, carbonilos metálicos, alquilos metálicos y alcóxidos metálicos son algunos de los precursores. La técnica de CVD es útil para producir recubrimientos, semiconductores, compuestos, nanomáquinas, fibras ópticas, catalizadores, etc.
¿Cuál es la diferencia entre PVD y CVD?
PVD y CVD son técnicas de recubrimiento. PVD significa deposición física de vapor, mientras que CVD significa deposición química de vapor. La diferencia clave entre PVD y CVD es que el material de recubrimiento en PVD está en forma sólida, mientras que en CVD está en forma gaseosa. Como otra diferencia importante entre PVD y CVD, podemos decir que en la técnica PVD los átomos se mueven y se depositan sobre el sustrato, mientras que en la técnica CVD las moléculas gaseosas reaccionarán con el sustrato.
Además, también hay una diferencia entre PVD y CVD en las temperaturas de deposición. Eso es; para PVD, se deposita a una temperatura relativamente baja (alrededor de 250°C~450°C) mientras que, para CVD, se deposita a temperaturas relativamente altas en el rango de 450°C a 1050°C.
Resumen: PVD frente a CVD
PVD significa deposición física de vapor, mientras que CVD significa deposición química de vapor. Ambas son técnicas de recubrimiento. La diferencia clave entre PVD y CVD es que el material de recubrimiento en PVD está en forma sólida, mientras que en CVD está en forma gaseosa.
