Marcus Günther

Harte amorphe wasserstoffhaltige Kohlenstoffschichten mittels mittelfrequenzgepulster Plasmaentladungen

Prozesscharakterisierung und Schichteigenschaften

Dokumente und Dateien

Hinweis

Bitte nutzen Sie beim Zitieren immer folgende Url:

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-95197

Kurzfassung in Deutsch

Harte amorphe wasserstoffhaltige Kohlenstoffschichten (a-C:H) haben in den letzten Jahrzehnten stark an Bedeutung gewonnen. Diese Art von Hartstoffschichten wird zunehmend für die Reduzierung von Reibung und Verschleiß in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. In der Forschung, aber auch für Kleinserien, werden a-C:H-Schichten üblicherweise mit Hochfrequenzplasmaentladungen abgeschieden. Eine Alternative ist die Plasmaaktivierung mit einer asymmetrisch bipolar gepulsten Spannung im Mittelfrequenzbereich. Auf diese Weise wird eine homogene Beschichtung großer Substratflächen mit qualitativ hochwertigen Schichten ermöglicht.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der plasmagestützten Abscheidung von harten a-C:H-Schichten mit mittelfrequenzgepulsten Entladungen. Zur Schichtabscheidung werden Ethin-Argon- und Isobuten-Argon-Gasgemische verwendet. Der Einfluss des Prozessdrucks auf den Abscheideprozess und die Schichteigenschaften wird untersucht. Dazu wurden Argonentladungen und Beschichtungsplasmen mittels optischer Emissionsspektroskopie charakterisiert. Zur Charakterisierung der Schichteigenschaften wurden unter anderem Nanoindentation-Messungen, elastische Rückstreudetektionsanalysen und thermische Desorptionsspektroskopie verwendet. Zur Untersuchung des Einflusses der Ionen auf das Schichtwachstum wird ein Modell zur Identifizierung von Ionenspezies in Beschichtungsplasmen vorgestellt. In Verbindung mit der Messung der Substratströme konnte der Ionenanteil am Schichtwachstum bestimmt werden.
Ein weiterer Teil der vorliegenden Arbeit untersucht ein Hybridverfahren, in dem die mittelfrequenzgepulste Entladung mit einer zusätzlichen ECR-Entladung kombiniert wird. Es wird gezeigt, dass durch dieses Hybridverfahren eine deutliche Steigerung der Abscheiderate harter a-C:H-Schichten erreicht werden kann. Die abgeschiedenen Schichten wurden zusätzlich bezüglich ihrer Oberflächenstruktur und ihrer Verschleißfestigkeit untersucht.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
PECVD, amorphe wasserstoffhaltige Kohlenstoffschichten, optische Emissionsspektroskopie, asymmetrisch bipolar gepulste Spannung, Mittelfrequenz-Anregung, Elektron-Zyklotron-Resonanz, thermische Analyse, mechanische Eigenschaften, elastische Rückstreudetektionsanalyse, Wasserstoffanteil
Schlagwörter
(Englisch)
plasma enhanced chemical vapor deposition, amorphous hydrogenated carbon layers, optical emission spectroscopy, asymmetric bipolar pulsed voltage, ECR deposition
SWD SchlagwortePlasmaabscheidung, Diamantähnlicher Kohlenstoff, Atomemissionsspektroskopie, ECR-Beschichten, Mittelfrequenz
DDC Klassifikation530
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
InstitutInstitut für Physik
ProfessurPhysik fester Körper
BetreuerProf. Dr. Frank Richter
GutachterProf. Dr. Frank Richter
Prof. Dr. Wolfhard Möller
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)11.01.2012
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung11.06.2012
Veröffentlichungsdatum (online)07.09.2012
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-95197

Hinweis zum Urheberrecht

Diese Website ist eine Installation von Qucosa - Quality Content of Saxony!
Sächsische Landesbibliothek Staats- und Universitätsbibliothek Dresden