Der Prozess der plasmaunterstützten Aluminiumbedampfung und die Eigenschaften dadurch hergestellter Schichten

摘要

Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung eines Kombinationsprozesses,bestehend aus einer Aluminiumverdampfung und einer zusätzlichenPlasmaunterstützung zur Bandbeschichtung vonKunststofffolie. AlsPlasmaquelle kommt dabei eineHohlkathodenbogenentladung zum Einsatz. AufGrund der Interaktiondes Plasmas mit dem Aluminiumdampf werdenAluminiumteilchen vorrangig durch Elektronenstoß undPenning-Prozesseionisiert. Die Ionisation bewirkt ein verändertesStreuverhalten der Al-Teilchen und bedingt eine Abnahme derBeschichtungsrate. Gleichzeitig steigt der Energieeintrag während derSchichtbildungdurch die kinetische und Rekombinationsenergie der Ionen.Dieser Energieeintrag bewirkt Veränderungen innerhalb deraufwachsenden Schicht, welche sich auf diverse Schichteigenschaftenauswirken.Auf Grund geringerer Korngrößen innerhalb derplasmaunterstützt aufgedampften Schichten verringert sich derenelektrische Leitfähigkeit. Ihre optischen Eigenschaften bleibendagegen weitestgehend unbeeinflusst. In Abhängigkeit vomjeweiligen Permeenten wird dessen Permeation durch dieSchichten unterschiedlich durch die Plasmaunterstützung beeinflusst.Währenddie Permeation von Wasserdampf kaum verändert wird, reduziertsich diejenige von Sauerstoff um ca. 50%. Mittels eines einfachen Modells desSchichtwachstums wurde diese unterschiedliche WirkungderPlasmaunterstützung auf die Permeation näher untersucht. Es stellte sichheraus, dass für die unterschiedlichen Permeenten unterschiedlicheDefektgrößen maßgeblich sind. Die Anzahl größerer Defekte, durch dieSauerstoff permeieren kann, wird durch die Plasmaunterstützung effektivverringert. Der Einfluss auf die für den Wasserdampf wichtigen kleinenDefekte ist dagegen gering.Zum Vergleich wurden die Eigenschaften der bedampften Probendenen gesputterter gegenübergestellt. Die wichtigsten Unterschiede betreffendie elektrischen und die Permeationseigenschaften. Ohne einePlasmaunterstützung aufgedampfte Schichten zeigen die höchste elektrischeLeitfähigkeit. Die gesputterten Schichten weisen ähnliche Werte wie dieplasmaunterstützt aufgedampften auf. Die Permeation von Gasen und Dämpfenwird zumindest für dickere Schichten durch die gesputterten Schichten besserverhindert. Für Sauerstoff zeigen dünne Schichten plasmaunterstütztbedampfter Proben die geringsten Permeationen.