Словарь нанотехнологий
Физическое осаждение из газовой фазы

Физическое осаждение из газовой фазы

Термин

физическое осаждение из газовой фазы

Термин на английском

physical vapour deposition

Синонимы

PVD-процесс

Аббревиатуры

PVD

Связанные термины

химическое осаждение из паров металлорганических соединений

Определение

технология нанесения покрытий (тонких плёнок) в вакууме из паровой (газовой) фазы, при которой покрытие получается путём прямой конденсации пара наносимого материала.

Описание

PVD-методы можно разделить на две группы: (1) термическое испарение и (2) ионно-плазменное распыление.

При термическом испарении напыляемый материал нагревают до достаточно высокой температуры, при которой некоторые атомы или молекулы приобретают достаточно энергии для того, чтобы разорвать химические связи и покинуть вещество. При этом жидкости испаряются, а твердые вещества сублимируют. По способам нагрева различают:

• Термическое испарение (резистивный нагрев) (TVD-процесс).

В сверхвысоком вакууме (?1.3 10^-8 Па) вещество термически нагревается до требуемой температуры испарения, при этом его атомы и молекулы попадают на подложку, где происходит их конденсация.

• Электронно-лучевое испарение (EBVD-процесс).

На образец металла, служащий анодом, направлен поток электронов с энергией в несколько кэВ, эмитируемых катодом,

что приводит к непрервыному испарению атомов. 

• Испарение при помощи импульсного лазерного напыления (PLD-процесс).

Мишень облучается импульсным УФ излучением эксимерного или Nd:YAG лазера. Интенсивность излучения составляет 10⁸-10⁹ Вт/см², длительность - несколько наносекунд, что достаточно для абляции вещества (металлы, оксиды металлов) в точке нагрева мишени.

• Испарение в электрической дуге (arc-PVD -процесс) 

Между катодом и анодом инициируется вакуумная дуга, которая испаряет материал катода. Процесс идёт в среде инертного газа при низких давлениях 0,133- 13,3 Па и при более низкой, чем в методах термического испарения, температуре эпитаксии.

При ионно-плазменном распылении поверхность мишени бомбардируют атомами, ионами или молекулами, имеющими энергию, превышающую энергию связи атомов мишени. Для бомбардировки, как правило, используют ионы благородных газов, так как их легко разгонять до нужной энергии в электрическом поле и они химически инертны.

Авторы

• Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.

Ссылки

1. Введение в физику поверхности: Пер. с англ. / Оура Кендзиро, Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. - М. Наука, 2006. - 490 с.

Разделы

Эпитаксиальные слои

Поликристаллические слои

Химическое, термическое и электродуговое ocаждение из газовой фазы (в том числе CVD, EVD, MoCVD, PVD и аналоги)

Спинтроника и устройства на ее основе

Наноэлектроника, компонентная база и устройства

Технология