Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS
Prozessfoto der Puls-Laser-Deposition (PLD)
Schematische Darstellung der Target-Substrat-Anordnung zur großflächig homogenen Beschichtung
Prinzip der Schichterzeugung
- Fokussierung von Laserstrahlen auf das Targetmaterial
- Emission einer sogenannten ''Plasmafackel''
- Kondensation der Atome des Plasmas auf der Substratoberfläche
Prozessbedingungen
- Vakuum: p ~ 1...5 x 10-8 mbar
- Lasertypen: Nd:YAG, Excimer
- Laserwellenlängen: 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm, 193 nm
- Laserleistungsdichten: 107 - 108 W/cm2
Vorteile der PLD
- hohe mittlere Teilchenenergien -> glatte, glasartig amorphe Schichten
- gezielter Materialabtrag
- kein Prozessgas notwendig -> reine Schichten
- kleine Targetabmaße
- prinzipiell jedes Material bearbeitbar
Einsatzgebiete
- Innenbeschichtung von Bauteilen
- Gradientenmultischichten für Parallelstrahl- oder fokussierende Röntgenoptiken (Ni/C, Cr/C, Mo/C, ...)
- Monochromatoren für die Röntgenfluoreszenzanalyse
- Totalreflexionsoptiken für EUV- und Röntgenstrahlung (z. B. Ruthenium, Platin, Kohlenstoff)
- Kohlenstoff/Kohlenstoff-Multischichten
- Herstellung von Schichtdickennormalen
- Substratglättungsschichten