Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
133<br />
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Schichthaftung wird <strong>auf</strong> Substraten mit planen, polierten und sorgfältig gereinigten Oberflächen<br />
erzielt.<br />
Graphitsubstrate können ungekühlt beschichtet werden, solange eine Substrattemperatur <strong>von</strong><br />
800 °C nicht überschritten wird. Bei höheren Temperaturen wird kein Schicht<strong>auf</strong>bau sondern<br />
Erosion beobachtet. Da dieser Effekt sowohl in wasserstoffhaltigen als auch -freien Plasmen<br />
beobachtet werden kann, ist <strong>von</strong> einem partiellen Sublimieren des Kohlenstoffs auszugehen.<br />
Die abgeschiedenen Schichten bilden die Topologie des Graphitsubstrats ab. Die einzelnen<br />
Körner des Graphitstabs werden vollständig beschichtet, doch die <strong>auf</strong> schlechte Kompaktierung<br />
zurückzuführenden Vertiefungen zwischen den Körnern verhindern das Ausbilden<br />
einer flächendeckenden Beschichtung. Somit muss ein Graphitsubstrat eine weitestgehend<br />
dichte Oberfläche <strong>auf</strong>weisen, um die Synthese einer Schicht, die die gesamte Oberfläche<br />
bedeckt und damit Verschleiß- und Oxidationswiderstand bietet, zu ermöglichen.<br />
Schichtstruktur<br />
Lokal unterschiedliche Graustufen innerhalb einer Säule in Schichten kolumnarer Morphologie<br />
(bspw. Abbildung 78) lassen vermuten, dass Phasen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung<br />
vorliegen. Abbildung 84 enthält zwei EDX Spektren <strong>von</strong> Punktanalysen derartiger<br />
Phasen. Da die Phase mit dem deutlich höheren Sauerstoffpeak heller erscheint, handelt<br />
es sich nicht um einen Phasenkontrast.<br />
Substrat: Cu Zn 10 Precursor: HMDSZ<br />
Generatorleistung: 47,5 kW Zentralgas: Ar (20 l/min)<br />
Zerstäubergas: He (12 l/min) Hüllgas: Ar / N2 (22 / 27 l/min)<br />
Abbildung 84: EDX Spektren an unterschiedlichen Phasen einer HVHF Plasmajet CVD<br />
Schicht mit kolumnarer Morphologie (links: dunkel erscheinende Phase,<br />
rechts: hell erscheinende Phase)
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