Bedampfen

29.07.2018

Beim Bedampfen wird ein Material in einem abgeschlossenen Raum in den gasförmigen Zustand versetzt. Auf den Oberflächen aller in diesem Raum befindlicher Gegenstände mit Temperaturen unterhalb der Dampftemperatur kondensiert der Dampf aus und bedeckt die Oberflächen mit einer zunehmend wachsenden Schicht des verdampften Materials. Das Verdampfen wird in einer evakuierten Reaktionskammer vorgenommen, wobei der Druck je nach Art der Bedampfung sowie Größe der Vakuumkammer zwischen 1 mPa und 1 Pa liegen kann. Der geringe Druck ist vor allem deshalb nötig, um Zusammenstöße zwischen dem aufzudampfenden Material und der Gasatmosphäre zu verhindern. Darüber hinaus wird der Sauerstoffanteil in der Vakuumkammer durch wechselweises Fluten mit Stickstoff oder Argon und Abpumpen so gering als möglich gehalten, um Reaktionen zwischen Sauerstoff und Beschichtungsmaterial (Oxidbildung) zu verhindern. Die Beschichtung selbst erfolgt sehr langsam. Die Abscheidungsraten reichen je nach Druck und Werkstoff von
10^-2 g/(cm² s) bis 10^-8 g/(cm² s), weshalb das Verfahren nur für sehr dünne Schichten, beispielsweise von Gold auf Glas, eingesetzt wird. Die Verdampfung des Schichtmaterials kann über eine Widerstandheizung, Elektronenstrahlheizen oder beispielsweise unter Einsatz von Lasern erfolgen.

Aufbau einer PVD-Kammer für Magnetronsputtern beziehungsweise reaktives Sputtern (Quelle: M. Kommer)

Mehrlagenschicht für Hochleistungsanwendungen, hergestellt mit einem PVD-Verfahren; Einsatz auf Werkzeugen (Quelle: M. Kommer)