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IonenstrahldirektglättungIm allgemeinen kann man infolge des Ionenbeschusses von Oberflächen verschiedenste Topographien beobachten (siehe auch Strukturbildung durch Ionenstrahlen). Neben materialspezifischen Eigenschaften wird die Veränderung der Oberflächentopographie durch unterschiedliche Prozessparameter beeinflußt. Dabei findet man sehr komplexe Zusammenhänge insbesondere zwischen der entstehenden Topographie und den Parametern Ionenenergie, Ionenspezies und Einfallswinkel der Ionen. Durch die geeignete Wahl dieser Parameter ist es möglich, die Oberflächentopographie gezielt zu beeinflussen. Dominieren bei der Erosion der Oberflächen verschiedene mikroskopische Relaxationsmechanismen (thermische oder ionen-gestützte Diffusion, bevorzugter Abtrag von Hügeln...) über Prozesse die in einer Aufrauhung der Oberfläche resultieren (Krümmungsabhängigkeit der lokalen Abtragsrate, anisotrope Oberflächendiffusion, ...), eröffnet dies die Möglichkeit der Glättung von Oberflächen für die entsprechenden Ionen/Material-Kombinationen. Vereinfacht kann man dies wie folgt veranschaulichen. Hat man ein Parameterregime gefunden, bei dem die Oberfläche glatt bleibt, bedeutet dies, dass die Entwicklung von Rauhigkeitsanteilen aller Ortsfrequenzen unterdrückt wird. Wendet man nun diesen Prozess auf rauhe Oberflächen an, werden die Intensitäten der vorhandenen Anteile im Rauhigkeitsspektrum gedämpft, was gleichbedeutend ist mit einer Verringerung der zugehörigen Höhenmodulationen und damit einer Verringerung der Oberflächenrauhigkeit. Mit diesem Wissen lassen sich für Vielzahl von unterschiedlichen Materialien Oberflächen präparieren, die durch rms-Rauhigkeiten < 0.2 nm gekennzeichnet sind.
Ausgewählte Publikationen zu diesem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt
Kontakt
Dr. Frank Frost
PD Dr. Axel Schindler Siehe auch
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