物理的気相成長法（PVD）は、基板上に材料の薄膜を堆積させるために使用されるプロセスである。
このプロセスでは、材料が凝縮相から蒸気相に移行し、再び固相に戻る。
PVDは通常、蒸着材料の純度と品質を確保するため、高温真空条件下で行われます。
4つの主要ステップ
1.材料の蒸気への変換
PVDの最初のステップは、固体の前駆物質を蒸気に変換することです。
これは通常、スパッタリングやレーザー蒸発などの高出力電気を用いて行われる。
スパッタリングでは、高エネルギーのガスプラズマ（通常はアルゴン）を使用してターゲット材料から原子を叩き落とす。
蒸発では、抵抗加熱や電子ビーム加熱などの方法を用いて、材料を蒸発点まで加熱する。
2.蒸気の輸送
気化された材料は次に、発生源から基板まで低圧の領域を横切って輸送される。
このステップにより、蒸気が、大きな汚染や材料の損失なしに基板に到達することが保証される。
蒸着チャンバー内の真空環境は、気化した材料が空気分子に邪魔されることなく基板まで移動するのを容易にします。
これにより、蒸気の清浄で直接的な経路が確保され、蒸着膜の均一性と品質が向上する。
3.基板上の凝縮
蒸気は基板上で凝縮し、薄膜を形成する。
この膜が基材に付着することで、特定の物理的特性を持つコーティングが形成される。
気化した材料が基板に到達すると、冷却されて凝縮し、固体の膜が形成される。
この膜の厚さと特性は、前駆物質の蒸気圧や基材の温度などの要因に左右される。
4.用途と利点
PVDは、非常に硬く、耐食性に優れ、高温耐性を持つコーティングを製造できるため、さまざまな産業で広く利用されている。
さらに、PVDは有害な化学物質を使用せず、有害な副産物を生成しないため、環境に優しいと考えられています。
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