Für die Erzeugung eines Plasmas im PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) ist ein Gas mit bestimmten Eigenschaften erforderlich. Das Gas muss sich leicht ionisieren lassen und sollte nicht mit dem Zielmaterial chemisch reagieren. Aufgrund seiner Inertheit und seines geringen Atomgewichts wird für diesen Zweck in der Regel Argon-Gas verwendet.
Argon-Gas bei PVD:
Argon ist ein inertes Gas, das heißt, es geht keine chemischen Verbindungen mit anderen Atomen oder Verbindungen ein. Diese Eigenschaft ist bei der PVD von entscheidender Bedeutung, da sie gewährleistet, dass das Beschichtungsmaterial rein bleibt, wenn es in der Vakuumkammer in die Dampfphase übergeht. Die Verwendung von Argon beim Sputtern, einer bei der PVD üblichen Methode, ist besonders vorteilhaft, da seine Atommasse ausreicht, um die Atome des Zielmaterials zu beeinflussen, ohne chemische Reaktionen auszulösen. Dies ermöglicht eine effiziente Übertragung des Dampfes des Zielmaterials auf das Substrat ohne Kontamination.Plasmaerzeugung bei PVD:
Bei der PVD wird das Plasma in der Regel durch Anlegen einer Spannung an Elektroden in einem Gas mit niedrigem Druck erzeugt. Dieser Prozess kann durch verschiedene Arten von Stromquellen unterstützt werden, z. B. durch Hochfrequenz (RF), Mittelfrequenz (MF) oder Gleichstrom (DC). Die Energie dieser Quellen ionisiert das Gas und bildet Elektronen, Ionen und neutrale Radikale. Im Falle von Argon ist der Ionisierungsprozess entscheidend für die Erzeugung des für den Sputterprozess notwendigen Plasmamediums. Das Plasma steigert die Effizienz der Abscheidung, indem es chemische Reaktionen fördert und aktive Stellen auf den Substraten schafft, die für die Bildung dünner Schichten mit den gewünschten Eigenschaften unerlässlich sind.
Die Rolle des Plasmas bei der PVD-Beschichtung:
