物理的気相成長法（PVD）は、真空を利用したコーティングプロセスで、物理的な方法を用いて基板上に薄膜を堆積させる。このプロセスでは、固体の前駆物質を蒸気に変え、この蒸気を基材に運び、凝縮させて薄膜を形成します。PVDは、高温耐性と優れた耐アブレーション性を備えた、硬質で耐腐食性のコーティングを製造することで知られている。
詳しい説明
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材料の気化：
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PVDの最初のステップは、固体の前駆物質を気化させることです。これは通常、高出力電気、レーザーパルス、アーク放電、イオン/電子砲撃などのさまざまな方法によって達成されます。どの方法を選択するかは、スパッタリングや熱蒸着など、使用する特定のPVD技術によって異なります。蒸気の輸送：
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材料が気化すると、低圧の領域（通常は真空チャンバー内）をソースから基板まで輸送される。この輸送により、気化した原子や分子が汚染されずに残り、基板に効率よく到達できるようになる。
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基板への蒸着
- 気化した材料は基板表面で凝縮し、薄膜を形成する。この蒸着工程は、最終的なコーティングの品質と特性を決定する重要な工程である。基材には、金属、セラミック、ポリマーなど、用途に応じてさまざまな素材を使用することができる。
- PVDの種類蒸着：
- この方法では、材料を加熱して気相にした後、真空を通して基板に拡散させる。スパッタリング：
アルゴンイオンと電子を含むプラズマを発生させる。ターゲット材料はアルゴンイオンによって放出され、プラズマ中を移動して基板上に層を形成する。
分子線エピタキシー（MBE）：
この技術では、基板を洗浄・加熱して汚染物質を除去し、表面を粗くする。その後、少量のソース材料がシャッターを通して放出され、基板上に集まる。
