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Prozessentwicklung zur Herstellung von Zinnoxid- und Zirkoniumoxidschichten in der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung

Rügamer, Thomas - Universität des Saarlandes (2011)


Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Implementierung und Entwicklung von Niedertemperatur-Plasmaprozessen, basierend auf der Verwendung metallorganischer Precursoren des Zinn und des Zirkonium zur Abscheidung von transparenten Oxidschichten auf den Substrattypen Glas und Polycarbonat. Hierfür wurden die Verbindungen Zinn-tetra-tert-butoxid sowie Zirkonium-tetra-tert-butoxid synthetisiert und in einem RF-aktivierten PECVD-Prozess (13,56 MHz) eingesetzt.

Es wurden Beschichtungsreihen unter Berücksichtigung der Parameter Precursorfluss, Prozessgaszusammensetzung, Plasmaleistung, Plasmapotenzial sowie Beschichtungszeit angefertigt und einer systematischen Charakterisierung unterzogen. Der Zusammenhang von Beschichtungsparametern mit Aufbau, Struktur und Zusammensetzung der Plasmaschichten wurde herausgearbeitet, mit bestehenden Schichtbildungsmodellen abgeglichen und Schlussfolgerungen hinsichtlich einer geeigneten Prozessführung gezogen.

Eine signifikante Abhängigkeit der erzielten Eigenschaften von der Zusammensetzung des Prozessgases zeigte sich dabei, wodurch Funktionalität und Struktur der Zinn- und Zirkoniumoxidschichten bestimmt wurden. Dementsprechend konnten die Bedingungen für optimiertes Schichtwachstum, Härte, Transparenz, Refraktärindex sowie kristalliner Phase bestimmt werden und damit der Nachweis für den anwendungsnahen Einsatz der Schichten in funktionellen Anwendungen erbracht werden.


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