物理的気相成長法（PVD）は、材料を凝縮相から気相に変化させ、その後基板上に凝縮させることにより、基板上に薄膜やコーティングを成膜するプロセスである。このプロセスは通常、蒸着材料の純度と品質を確保するために高温真空条件下で行われる。
プロセスの概要
- 原料の準備： 蒸着する材料はまず、スパッタリング、蒸発、熱処理などの物理的手段を用いて蒸気状態に変換される。多くの場合、高出力の電気やレーザーを使って固体の前駆物質をガス化する。
- 輸送： 気化された材料は、ソース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、材料が汚染されず、効率的に基板に到達することが保証される。
- 蒸着と凝縮： 蒸気は基板上で凝縮し、薄膜を形成する。この薄膜が基材に付着することで、硬度、耐食性、高温耐性を特徴とする皮膜が形成される。
詳しい説明
- 原料の準備： PVDでは、原料は通常、蒸気化する固体または液体である。スパッタリングなどの技術では、原料に高エネルギー粒子を衝突させ、表面から原子を放出させます。一方、蒸発法では、材料が蒸気になるまで加熱する。これらの方法は、蒸着前に材料が純粋な状態にあることを保証する。
- 輸送： 蒸気は、大きな損失や汚染なしに基板まで輸送されなければならない。これは真空環境を維持することで達成され、蒸気と相互作用する可能性のある気体分子の数を減らし、蒸気の組成を変化させたり、早期に凝縮させたりする可能性がある。
- 蒸着と凝縮： 蒸気が基板に到達すると凝縮し、薄膜が形成される。この膜の厚さや基材との密着性などの性質が、その効果にとって重要である。薄膜は、過度な重量や嵩を避けるために十分薄くなければならないが、硬度や耐腐食性など、望ましい特性を得るためには十分な厚さが必要である。
環境への配慮：
PVDは、有害な副産物がなく、材料の使用効率が高いため、環境に優しいプロセスと考えられている。成膜室の環境が制御されているため、廃棄物は最小限に抑えられ、材料の利用率も高くなります。用途
