Dünne Schichten werden mit verschiedenen Techniken abgeschieden, darunter die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und die Atomlagenabscheidung (ALD). Diese Verfahren ermöglichen eine genaue Kontrolle über die Dicke und Zusammensetzung der Schichten, die für die jeweiligen Anwendungen entscheidend sind.
Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD):
Beim PVD-Verfahren wird das Ausgangsmaterial verdampft oder zerstäubt und kondensiert dann auf dem Substrat zu einer dünnen Schicht. Dieses Verfahren umfasst Techniken wie Verdampfung, Elektronenstrahlverdampfung und Sputtern. Bei der Verdampfung wird das Material erhitzt, bis es sich in einen Dampf verwandelt, der sich dann auf dem Substrat niederschlägt. Bei der Elektronenstrahlverdampfung wird das Material mit einem Elektronenstrahl erhitzt, während beim Sputtern ein Zielmaterial mit Ionen beschossen wird, um Atome auszustoßen, die sich dann auf dem Substrat ablagern.Chemische Gasphasenabscheidung (CVD):
Bei der CVD werden chemische Reaktionen genutzt, um eine dünne Schicht auf einem Substrat abzuscheiden. Das Substrat wird Vorläufergasen ausgesetzt, die reagieren und den gewünschten Stoff abscheiden. Zu den gängigen CVD-Verfahren gehören Niederdruck-CVD (LPCVD) und plasmaunterstütztes CVD (PECVD). Diese Verfahren ermöglichen die Abscheidung komplexer Materialien und eine genaue Kontrolle der Schichteigenschaften.
Atomlagenabscheidung (ALD):
ALD ist ein hochpräzises Verfahren, das die Abscheidung von Schichten in einer einzigen Atomlage ermöglicht. Das Substrat wird in einem zyklischen Prozess abwechselnd bestimmten Vorläufergasen ausgesetzt. Diese Methode eignet sich besonders für die Herstellung gleichmäßiger und konformer Schichten, selbst auf komplexen Geometrien.Anwendungen von Dünnschichten:
Dünne Schichten haben ein breites Anwendungsspektrum, das von der Verbesserung der Haltbarkeit und Kratzfestigkeit von Oberflächen bis zur Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit oder der Signalübertragung reicht. So ist beispielsweise die reflektierende Beschichtung eines Spiegels eine Dünnschicht, die in der Regel durch Sputtering-Verfahren aufgebracht wird.
