Barriere- und Präzisionsschichten
Unsere Kompetenz liegt in der integrierten Betrachtung von Grundlagen, Technologie und Anwendung bei der Herstellung von dünnen Schichten und Beschichtungen bei relativ niedrigen Prozesstemperaturen. Dabei orientieren wir unsere konkreten Forschungen an aktuellen Fragestellungen aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft. Aktuell sind dies z.B. Gasbarrierebeschichtungen oder poröse Katalysatorschichten für die Energiewirtschaft sowie schaltbare Dünnschichten für den wissenschaftlichen Gerätebau.
Wir setzen nicht-thermische Energie- und Teilchenquellen ein, wie etwa Plasmen, Ionenstrahlen und Photonen, die die Herstellungsprozesse der Schichten unterstützen oder erst ermöglichen. Die intensive Zusammenarbeit von Forschenden verschiedener Disziplinen aus Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften erlaubt es uns, praxistaugliche Beschichtungsverfahren für anspruchsvolle (z.B. flexible) Subtrate zu entwickeln. Dafür stehen uns diverse Auftrags- und Abscheideverfahren im Vakuum und unter Atmosphärendruck vom Labor- bis zum Technikumsmaßstab zur Verfügung.
Wir freuen uns darauf, mit Ihnen ins Gespräch zu kommen!
Forschungsthemen
Photochemisch initiierte Beschichtungsverfahren
Ionenstrahlunterstützt synthetisierte/modifizierte Dünnschichten
Plasmagestützte Schichtabscheidung
Strukturierte Beschichtungen
Highlights
Flexible transparent barrier applications of oxide thin films prepared by photochemical conversion at low temperature and ambient pressure
P.C. With, U. Helmstedt, L. Prager
Frontiers in Materials 7 (2020) 200
https://doi.org/10.3389/fmats.2020.00200Die Photokonversion metallorganischer Vorläufer zu dünnen Metalloxidschichten ist eine leistungsfähige Technologie, die bei Temperaturen < 80 °C und bei Normaldruck Anwendung findet. Dieser Übersichtsartikel fasst verschiedene Aspekte der Forschung und Entwicklung zusammen. Der Artikel fokussiert auf Anwendungen der Schichten als Gaspermeationsbarrieren auf Polymerfilmen zur Verkapselung optoelektronischer Bauelemente.
Physics of high power impulse magnetron sputtering discharges
D. Lundin, A. Hecimovic, T. Minea, A. Anders, N. Brenning, J. T. Gudmundssonde
Editor(s): Daniel Lundin, Tiberiu Minea, Jon Tomas Gudmundsson,
High Power Impulse Magnetron Sputtering, Elsevier, 2020, Pages 265-332, ISBN 9780128124543
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812454-3.00012-7Der auffälligste Unterschied zwischen HiPIMS und anderen Magnetron-Sputter-Entladungen, was den Plasmaprozess selbst betrifft, liegt in den angewandten Hochleistungsentladungs-pulsen und den erzeugten großen Entladungsströmen. Das Kapitel behandelt die Physik von HiPIMS - Prozessen.
Ion mass and energy selective hyperthermal ion-beam assisted deposition setup
J.W. Gerlach, P. Schumacher, M. Mensing, S. Rauschenbach, I. Cermak, B. Rauschenbach
Review of Scientific Instruments 88 (2017) 063306
https://doi.org/10.1063/1.4985547A compact setup for ion mass and ion energy selective ion-beam assisted deposition (IBAD) is presented. For this purpose, a combination of a nitrogen ion source and a customized quadrupole mass filter system was realized, equipped with entry and exit ion optics, ion beam deflection, as well as integrated ion-beam current monitoring. The quadrupole setup provides control over the composition of the ion beam consisting either of atomic or molecular nitrogen ions. Moreover, for both ion species the kinetic energy can be controlled within the region of hyperthermal energies.
Tutorial: Reactive High Power Impulse Magnetron Sputtering (R-HiPIMS)
A. Anders
Journal of Applied Physics 121 (2017)171101
https://doi.org/10.1063/1.4978350Dieses Tutorials behandelt Plasmaprozesse und Wirkungsmechanismen und geht kurz auf die resultierenden Filmeigenschaften ein. Es stellt das reaktive Hochleistungs-Impuls-Magnetron-Sputtern (R-HiPIMS) in einem systematischen, schrittweisen Ansatz vor, indem es Sputtern, Magnetron-Sputtern, reaktives Magnetron-Sputtern, gepulstes reaktives Magnetron-Sputtern, HiPIMS und schließlich R-HiPIMS erläutert. Zum Abschluss werden Variationen von R-HiPIMS betrachtet, die als moduliertes gepulstes Leistungsmagnetron-Sputtern und Tiefenoszillations-Magnetronsputtern bekannt sind, sowie Kombinationen von R-HiPIMS mit überlagertem Gleichstrom-Magnetronsputtern.