Deposisi uap fisik (PVD) adalah proses yang digunakan untuk membuat film tipis dengan mentransfer bahan target ke substrat. Transfer dicapai melalui cara fisik murni tidak seperti deposisi uap kimia, yang menggunakan reaksi kimia untuk membuat film tipis. Semikonduktor, chip komputer, cakram padat (CD), dan cakram video digital (DVD) biasanya dibuat dengan proses ini.
Ada tiga jenis utama deposisi uap fisik: evaporasi, sputtering, dan casting. Teknik penguapan dimulai dengan menempatkan bahan target ke dalam ruang vakum, yang mengurangi tekanan dan meningkatkan laju penguapan. Bahan kemudian dipanaskan sampai mendidih, dan partikel gas dari bahan target mengembun pada permukaan ruangan, termasuk pada substrat.
Dua metode pemanasan utama untuk deposisi uap fisik dengan penguapan adalah pemanasan berkas elektron dan pemanasan resistif. Selama pemanasan berkas elektron, berkas elektron diarahkan pada area tertentu pada bahan target, menyebabkan area tersebut menjadi panas dan menguap. Metode ini baik untuk mengontrol area spesifik dari target yang akan diuapkan. Selama pemanasan resistif, bahan target ditempatkan dalam wadah, biasanya terbuat dari tungsten, dan wadah dipanaskan dengan arus listrik yang tinggi. Metode pemanasan yang digunakan selama penguapan deposisi uap fisik bervariasi tergantung pada sifat bahan target.
Proses sputtering juga dimulai dengan bahan target di ruang vakum, tetapi target dipecah oleh ion plasma gas bukan dengan penguapan atau pendidihan. Selama proses, arus mengalir melalui plasma gas, menyebabkan kation positif terbentuk. Kation-kation ini membombardir material target dan menghancurkan partikel-partikel kecil yang berjalan melalui chamber dan mengendap pada substrat.
Seperti penguapan, teknik sputtering bervariasi sesuai dengan bahan target. Beberapa akan menggunakan sumber daya arus searah (DC), sementara yang lain akan menggunakan sumber daya frekuensi radio (RF). Beberapa sistem sputtering juga menggunakan magnet untuk mengarahkan pergerakan ion, sementara yang lain akan memiliki mekanisme untuk memutar bahan target.
Pengecoran adalah metode utama lain dari deposisi uap fisik, dan ini paling sering digunakan untuk
polimer
bahan target dan untuk fotolitografi. Selama proses ini, bahan target dilarutkan dalam a
pelarut
untuk membentuk cairan yang disemprotkan atau diputar ke substrat. Pemintalan melibatkan penyebaran cairan ke substrat datar, yang kemudian diputar sampai lapisan yang rata terbentuk. Setelah pelarut menguap, film tipis selesai.