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Institut für Energie- und Klimaforschung

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PVD/CVD

Mikrostrukturiert, leistungsfähiger, preisgünstiger: Die Mikroelektronikindustrie hat vorgemacht, wie auch hochkomplexe Systeme mit massenfertigungstauglichen Herstellungsverfahren besser und bezahlbarer werden können. Auch für Batterien ist die effiziente und damit wirtschaftliche Herstellung ein ganz wichtiger Aspekt. Am IEK-1 wird dabei auf sogenannte Gasphasenabscheidungsprozesse gesetzt. Hier unterscheidet man grundsätzlich zwei Arten: physikalische Gasphasenabscheidung (engl.: physical vapor deposition, kurz: PVD) und chemische Gasphasenabscheidung (engl.: chemical vapor deposition, kurz: CVD).

PVD/CVDÜbersicht zur CS 800 ES

Prinzip

Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) wird ein Material z.B. durch Verdampfen oder Zerstäuben auf atomarer Skala in die Gasphase überführt. Das Gas trifft auf die zu beschichtenden Proben und scheidet sich dort, je nach Versuchsdauer, als nanometer- bis mikrometerdünne Schicht ab. Während des gesamten Beschichtungsprozesses - Überführen in die Gasphase, Bewegung zu den Proben und Kondensation auf der Probenoberfläche - ändert sich nur der Aggregatszustand des Werkstoffs: von "fest" oder "flüssig" zu "gasförmig" und wieder zu "fest". Es bleibt aber grundsätzlich chemisch dasselbe Material.
Anders bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD): Hier werden Gase zu den Proben geleitet, die auf dem Weg zur Probe bzw. an der Probenoberfläche chemisch reagieren. Ein Teil der chemisch reagierten Substanzen bleibt an der Oberfläche und bildet die Schicht.

PVD processPrinciple of the PVD process

Anlagentechnologien

Aktuell verfügt das IEK-1 über drei verschiedene PVD-Anlagen und eine CVD-Anlage mit jeweils unterschiedlichen Anwendungsbereichen.
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