Fachwörter-Lexikon
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Atomlagenabscheidung
Bei der Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition – ALD) werden Schichten in Atomstärke aufgebracht. Die Abscheidung erfolgt aus der Gasphase, in dem im ersten Schritt ein Reaktionsausgangsstoff an der zu beschichtenden Oberfläche angelagert wird und in einem zweiten Schritt durch Zugabe eines Reaktionsstoffes daraus das Schichtmaterial erzeugt wird. Dieser Prozess kann wiederholt werden, wobei die Schicht bei jedem Durchgang um eine Atomlage wächst. Damit ist die Technologie zur Herstellung von außerordentlich genauen Schichtdicken geeignet. Darüber hinaus findet die Abscheidung aufgrund des gasförmigen Ausgangs- und Reaktionsstoffes auf der gesamten zugänglichen Oberfläche eines Grundwerkstoffes statt und die Schicht bildet die Oberfläche absolut konturgetreu ab. Die Schicht ist zudem vollkommen porenfrei. Angewandt wird das Verfahren zum Auftragen von Aluminium auf beliebigen Grundwerkstoffen, wobei die Abscheidegeschwindigkeit sehr gering und damit vorzugsweise für Schichtdicken unter einem Mikrometer sinnvoll ist.
Prozessstufen bei der ALD-Beschichtung – zur Herstellung je einer Lage / Bildquelle: J. Geng
ALD erreicht eine außerordentlich gute Streuung – z.B. Aluminiumbeschichtung / Bildquelle: J. Geng
Chemische Metallabscheidung – Austauschverfahren
Eine spezielle Variante ist die chemische Metallabscheidung im Austauschverfahren. Hierbei wird die Tatsache genutzt, dass sich die Metalle in ihrem elektrochemischen Verhalten unterscheiden – dieser Effekt ist auch bekannt als edles und unedles Metall. Kupfer und die Edelmetalle zählen zu den edleren bzw. edlen Metallen. Wird ein unedleres Metall wie Zink oder Eisen in eine Lösung mit beispielsweise mit Kupfer, Silber oder Gold getaucht, so löst sich das Grundmaterial auf und die Oberfläche wird mit Kupfer, Silber oder Gold belegt. Der Vorgang endet, sobald die gesamte Oberfläche mit dem edleren Beschichtungsmetall abgedeckt ist. Die so hergestellten Schichten sind mit deutlich unter 0,1 µm jedoch sehr dünn. Eingesetzt wird diese Technik der Beschichtung vorzugsweise in der Elektrotechnik zu Herstellung von Zwischenschichten oder Kontaktoberflächen.
Kunststoffe, Thermoplastische Elastomere (TPE)
Thermoplastische Elastomere (TPE) – Sie vereinen die mechanischen Eigenschaften von vulkanisierten Elastomeren bei Raumtemperatur mit der Verarbeitbarkeit von Thermoplasten. Die thermoplastischen Eigenschaften der TPE liegen im Fehlen der bei den Elastomeren vorliegenden chemischen Vernetzungsstellen. Den Zusammenhalt erhält der Kunststoff durch Copolymerisation von harten und weichen Blöcken (physikalische Vernetzungsstellen) oder durch Blenden (Elastomerlegierungen) einer thermoplastischen Matrix mit einem (teil)vernetzten oder unvernetzten Kautschuk. Die Gebrauchseigenschaften lassen sich über das Verhältnis von Hart- und Weichphase in weiten Grenzen einstellen.