Mechanische Prüfung von dünnen Schichten mit der laserakustischen Prüfmethode LAwave

Akustische Oberflächenwellen reagieren empfindlich auf Beschichtungen und Oberflächenmodifizierungen. Davon macht die laserakustische Prüfmethode LAwave Gebrauch. Sie misst die Dispersion der akustischen Oberflächenwellen und berechnet daraus die Materialeigenschaften von Schichten und oberflächennahen Bereichten. Es kann der Elastizitätsmodul und unter günstigen Bedingungen zusätzlich die Dichte des Schichtwerkstoffes bestimmt werden. Die Messmethode zeichnet sich durch einen vergleichsweise einfachen mechanischen Aufbau aus. Trotzdem kann man damit Schichten bis zu wenigen Nanometern Dicke untersuchen oder an spritzrauen Oberflächen von Plasmaspritzschichten messen. Es wird das Grundprinzip erläutert und einige Anwendungsbeispiele beschrieben. Dies sind im Einzelnen die Prüfung von: 1. Nanometerschichten aus superhartem amorphen Kohlenstoff für den Schutz von Festplatten; 2. Hochporöse Xerogel-Schichten für die Verringerung der Leistungskapazität in Halbleiterbauelementen; 3. Plasmaspritzschichten aus Y2O3-stabilisierten Z rO2 zur Wärmedämmung; 4. Bearbeitungsrandschichten in Halbleiterwafern.