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ます。
PVD装置の仕組み- 4つの主要ステップ
1.材料の気化
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。
2.蒸気の輸送
材料が気化すると、低圧の領域（通常は真空チャンバー内）を横切って、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ることなく、効率的に基板に到達することができる。
3.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。
基材は用途に応じて、金属、セラミック、ポリマーなどさまざまな材料で作ることができる。
4.PVDの種類
蒸着
この方法では、材料を気相に加熱し、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、基板上に集まります。
これらの方法にはそれぞれ利点があり、コーティングする材料の種類、希望する膜厚、最終製品に求められる特性など、アプリケーションの具体的な要件に基づいて選択される。
PVDは、有害な化学物質を使用せず、耐久性と耐摩耗性、耐腐食性に優れたコーティングができるため、環境に優しいと考えられています。
そのため、PVDはエレクトロニクス、航空宇宙、自動車など、さまざまな産業で広く利用されています。
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