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Atmosphärendruck-PECVD-Prozesse zur Abscheidung kohlenstoffbasierter Schichten

 
: Dani, I.; Linaschke, D.; Hopfe, V.

Europäische Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. -EFDS-; Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik -IST-, Braunschweig; Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik -IWS-, Dresden:
Kohlenstoffschichten - tribologische Eigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung : Am 08. Juni 2006 in Dortmund
Dresden, 2006
6 S.
Workshop "Kohlenstoffschichten - tribologische Eigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung" <2006, Dortmund>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWS ()
chemisches Aufdampfen; Plasmatechnologie; atmosphärischer Druck; Grundmaterial; Bogenentladung; Mikrowellenbestrahlung; Gasentladungsplasma; Fernfeld; Wassergehalt; Sauerstoffgehalt; Wärmeträgerflüssigkeit; Simulationsmodell; wasserstoffdotierter-armorpher-Kohlenstoff; Siliciumzusatz; Oberflächenenergie; Härte

Abstract
Die Abscheidung von kohlenstoffbasierten Schichten, die in der Regel mit einem plasmagestützten CVD-Verfahren durchgeführt wird, ist auch bei Atmosphärendruck (AP-PECVD) möglich. Für die Precursoraktivierung (gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe) werden zwei komplementäre Plasmaquellen genutzt: eine auf DC-Bogenentladung beruhende Linearquelle (LARGE) und eine Mikrowellen-Volumenquelle. Beide Quellen unterscheiden sich hinsichtlich des thermischen Anteils und werden nach dem Prinzip der Remote-Aktivierung betrieben. Ein Trägergas (Ar/N2) durchströmt die Plasmaquelle und treibt die angeregten Species in Richtung Substrat. Dort übertragen sie ihre Energie auf die Precursormoleküle. Durch eine besondere Inertisierung des Plasmareaktors liegen die Sauerstoff- und Wasserdampfkonzentrationen im Bereich der Trägergase. Nach dem AP-PECVD-Verfahren wurden amorphe Kohlenstoffschichten auf Stahl abgeschieden. Eien Modifizierung erfolgte durch Zugabe von Silanen als Si-Quelle. Die abgeschiedenen Schichten wurden hinsichtlich Härte, Wasserstoffgehalt, optischer Eigenschaften und Oberflächenenergien charakterisiert. Die Schichten sind transparent und besitzen Oberflächenenergien von ca. 45 mN/m; die Härte kann bis zu 3 GPa gesteigert werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-60547.html