Vakuumbogenabscheidung dünner Schichten

Der Vakuumbogen ist eine hochionisierte Gasentladung, die im von ihm selbst erzeugten Dampf brennt. Er stellt heute die dominiernde Quelle für die industrielle Hartstoffbeschichtung dar. Im Beitrag werden die Besonderheiten der Vakuumbogenabscheidung und die daraus resultierenden Vorteile und Probleme erläutert. Ausgehend von der industriell eingeführten Anlagentechnik werden aktuelle Entwicklungen der Arc-Technik vorgestellt und mit konkurrierenden Verfahren verglichen.

A review is given on the vacuum arc deposition method for the prepn. of hard coatings. Glow- and arc discharges are compared with each other as well as vacuum- and arc discharges under ambient conditions. The processes taking place around the cathode spots are described in detail. The main industrial applications of the vacuum arc deposition method are the prepn. and growth of thin films of hard materials, like TiN, TiC, Ti(C,N), Ti(Al,N), and CrNx. The different exptl. setups are depicted, and the process conditions are related to the microstructure of the coatings. It is distinguished between vacuum arc deposition with a pulsed high-current arc and vacuum arc deposition using particle filters. Lamellar filters are applied as well as plasma filters in a curved magnetic field. Furthermore, the laser arc technol. is mentioned. Finally, the vacuum arc deposition is juxtaposed to magnetron sputtering.