Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
113<br />
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nimmt der Querschnitt hoher Plasmatemperaturen ab und der laterale Temperaturgradient zu.<br />
Dadurch erfolgt der Wechsel der Schichtmorphologien nicht sprunghaft wie bei niedrigen<br />
Drücken. Darüber hinaus wachsen die Säulen nicht zu einer dichten Oberfläche zusammen.<br />
Aus diesem Grund entstehen beim Abkühlen nach der Schichtsynthese auch beim Einsatz <strong>von</strong><br />
Stahlsubstraten keine kritischen Druckeigenspannungen, die zum partiellen Versagen führen.<br />
Die Beständigkeit <strong>von</strong> Schichten derartiger Morphologie gegen mechanische Beanspruchung<br />
ist äußerst gering.<br />
Plasmastrom: 300 A 375 A<br />
Plasmagas: Ar / H2 (25 / 1 l/min) Ar / N2 (25 / 3 l/min)<br />
Zerstäubergas: Ar (2 l/min) N2 (15 l/min)<br />
Brennerabst.: 65 mm 50 mm<br />
Kammerdruck: 9,5 kPa 30 kPa<br />
Abbildung 63: Lichtmikroskopische Aufnahme der Oberfläche <strong>von</strong> zwei Drei-Brenner DC<br />
Plasmajet CVD Schichten aus HMDSO nahe des Beschichtungszentrums<br />
Teilweise werden bei niedrigen Kammerdrücken <strong>von</strong> 9,5 kPa Whisker, die aus der Ebene der<br />
Schichtoberfläche herausragen, synthetisiert. Die Whiskerbildung ist <strong>auf</strong> bevorzugtes Wachstum<br />
einzelner Keime, deren Bildung ein statistischer Prozess ist, zurückzuführen. Auf Grund<br />
der geringeren Grenzschichtdicke über diesen Keimen und den damit veränderten Abscheidebedingungen<br />
kann die lokale Depositionsrate stark zunehmen. Die Whiskerbildung erfolgt<br />
insbesondere im Querschnitt der hohen Plasmatemperaturen. Die daraus resultierenden hohen<br />
Substrattemperaturen führen zu geringen Keimdichten, die das Bilden <strong>von</strong> Whiskern begünstigt.<br />
Außer der Herstellung welliger Topographien gelingt es im Beschichtungszentrum, mikroskopisch<br />
glatte Oberflächen <strong>auf</strong> einer Fläche mit bis zu 25 mm Durchmesser einzustellen. Die<br />
glatte Oberfläche entsteht durch das Zusammenwachsen <strong>von</strong> sekundären Keimen, die sich <strong>auf</strong>
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