Physikalische Beschichtungen aus der Gasphase (PVD) sind ein wichtiger Bestandteil vieler industrieller Prozesse.
Diese Beschichtungen haben in der Regel eine Dicke von 1 bis 10µm.
Dieser Bereich ist bei verschiedenen PVD-Techniken gleich.
Zu den Verfahren gehören thermisches Verdampfen, Sputtern und Ionenplattieren.
Bei diesen Verfahren werden Atome, Ionen oder Moleküle physikalisch auf ein Substrat aufgebracht.
Der Prozess findet in der Regel in einer Kammer bei reduziertem Druck und kontrollierter Temperatur statt.
Die Temperaturen können zwischen 50 und 600 Grad Celsius liegen.
Der Abscheidungsprozess erfolgt nach dem Prinzip der "Sichtlinie".
Das bedeutet, dass die Atome durch die Kammer wandern und sich in die Objekte auf ihrem Weg einbetten.
Um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen, ist eine genaue Positionierung des Objekts erforderlich.
Genauer gesagt, können PVD-Beschichtungen so dünn wie Atomschichten sein.
Diese Schichten sind kleiner als 10 Angström (Å) oder 0,1 Nanometer (nm).
Beschichtungen können auch mehrere Mikrometer dick sein, was der Dicke einer Haarfaser entspricht.
Die Wahl der Schichtdicke hängt von der jeweiligen Anwendung und dem aufzubringenden Material ab.
Bei Halbleiter- und optischen Anwendungen werden zum Beispiel oft dünnere Schichten verwendet.
Dadurch lassen sich die Eigenschaften der beschichteten Oberfläche genau kontrollieren.
Bei Anwendungen, die einen robusten Schutz oder verbesserte mechanische Eigenschaften erfordern, werden unter Umständen dickere Schichten bevorzugt.
Bei den im PVD-Verfahren verwendeten Materialien kann es sich um reine Atomelemente handeln.
Dazu gehören sowohl Metalle als auch Nichtmetalle.
Auch komplexe Moleküle wie Oxide und Nitride können verwendet werden.
Das Substrat bzw. der zu beschichtende Gegenstand kann sehr unterschiedlich sein.
Beispiele sind Halbleiterwafer, Solarzellen, optische Komponenten und andere spezielle Gegenstände.
Bei dem Beschichtungsverfahren wird das Zielmaterial in einem gasförmigen Plasmazustand in atomare Teilchen umgewandelt.
Diese Teilchen werden dann durch eine Vakuumatmosphäre auf die Substrate geleitet.
Dies führt zu einer physikalischen Beschichtung durch Kondensation der projizierten Atome.
Insgesamt ist die Dicke von PVD-Beschichtungen ein kritischer Parameter.
Sie wird sorgfältig kontrolliert, um die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Anwendungen zu erfüllen.
Dies gewährleistet eine optimale Leistung und Funktionalität der beschichteten Materialien.
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