Ultrapräzisionsformgebung mit Plasmen und Ionen

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FEM-basierte Prozesssimulation für die Plasmajet-Bearbeitung von Oberflächen
Plasmabasierte Formkorrektur einer Siliziumoberfläche

Grundlagen der plasmabasierten Bearbeitungsprozesse

Der FuE-Schwerpunkt befasst sich mit der Erforschung von plasmabasierten Prozessen zur Modifizierung von Festkörperoberflächen. Im Vordergrund steht dabei die Gewinnung von grundlegenden Erkenntnissen über die ablaufenden Prozesse an der Oberfläche. Untersuchungsgegenstand sind lokale Plasmatrockenätzprozesse für den Materialabtrag vorzugsweise optischer Materialien (z.B. Si, SiC, Gläser, Glaskeramiken), Prozesse zur lokalen Deposition dünner Schichten zum Zwecke einer Formgebung sowie die chemische Modifizierung und Funktionalisierung von Oberflächen (Reinigung, Sterilisation, chemische Funktionalisierung). Mit Hilfe verschiedener Precursorgase und Plasma-Anregungsmethoden lässt sich eine Vielzahl von Effekten erzielen. Dazu werden Untersuchungen zu Materialabtrag, -auftrag und Funktionalisierung in Abhängigkeit eines breiten Parameterfeldes (z.B. Art der Plasmaanregung, Gasart und -flüsse, Oberflächentemperatur, Bearbeitungsgeometrie, Substratmaterial und chemischer und physikalischer Oberflächenzustand) durchgeführt. Die Forschungsergebnisse werden mit Blick auf potentielle Anwendungen evaluiert.

 

Ausgewählte Publikationen

  • P. Piechulla, J. Bauer, G. Boehm, H. Paetzelt, Th. Arnold
    Etch Mechanism and Temperature Regimes of an Atmospheric Pressure Chlorine-Based Plasma Jet Process
    Plasma Process. Polym. 13 (2016) 1128-1135
    DOI: 10.1002/ppap.201600071

  • H. Paetzelt, G. Böhm, Th. Arnold
    Etching of silicon surfaces using atmospheric plasma jets
    Plasma Sources Sci. Technol. 24 (2015) 025002.