CVDpinnoitteita

CVD-pinnoitteet ovat ohuita kalvoja, jotka muodostuvat substraatin pinnalle kemiallisen höyrystyksen (chemical vapor deposition, CVD) avulla. Pinnoitteen muodostus tapahtuu, kun lämpötilan ja kaasuseoksen reaktiot saavat aikaan kiinteän aineen tiivistymisen pinnalle. CVD-pinnoitteita voidaan käyttää sekä teräksisillä että ei-täyttyneillä alustoilla, ja ne voivat olla mono- tai monikerroksisia.

Tyypillisiä CVD-tekniikoita ovat low-pressure CVD (LPCVD), plasma-enhanced CVD (PECVD) sekä UHVCVD (ultra-korkea tyhjiö). MOCVD (metal-organic CVD) ja muut variantit hyödyntävät erilaisia esipäällysteitä ja prosessin olosuhteita. Pinnoiteaineet voivat olla keraamisia, kuten TiN, TiC, TiAlN, Al2O3, Si3N4 ja SiO2, tai kuiva- ja muunneltuja materiaaleja kuten diamond-like carbon (DLC) ja SiC. CVD mahdollistaa hyvän konformaalisuuden pinnoitteelle monimutkaisissakin geometrioissa ja mahdollistaa kerrosten paksuuden sekä komposition hallinnan.

Ominaisuudet ja hyödyt vaihtelevat, mutta CVD-pinnoitteilla on usein korkea kovuus, kulutuksen kesto, kemiallinen kestävyys ja hyvä lämpötilansieto. Ne soveltuvat hyvin kulutusta kestävien työkalujen, muovien muottien sekä elektronisten ja optisten komponenttien pintapinnoitteiksi. Monikerroksiset ja komposiittiset pinnoitteet voivat yhdistää pehmeän ja kovan kerroksen hyödyt sekä parantaa tarttuvuutta.

Rajoitteita ovat suhteellisen korkeat laite- ja energiakustannukset, lämpötilavaatimukset sekä substraatin herkkyys korkeille prosessilämpötiloille. Turvallisuus ja ympäristövaikutukset liittyvät käytettyihin kaasuihin ja jätteisiin, mikä vaatii asianmukaista käsittelyä. CVD-pinnoitteita kehitetään edelleen matalalämpötilaisissa prosesseissa sekä monikerroksisten ja räätälöityjen koostumusten parantamiseksi.