HyPo - Anwendung von Hybriden Materialien zur Spektralbereichserweiterung in optischen Anwendungen; Teilvorhaben: Anlagentechnik für hochpräzise Magnetron-Abscheideprozesse

Abstract

Das Ziel des Gesamtprojektes war es, neue Materialklassen auf Basis von Hybridmaterialien zu realisieren, deren fundamentale optische Eigenschaften gegenüber bisherigen Materialien verbessert sind. Die Verwendung dieser neuartigen Materialklassen stellt sehr hohe Anforderungen an die Abscheidetechnologie, da Strukturdicken im Sub-Nanometerbereich gefordert sind, die um ca. 1-2 Größenordnungen unter den bisher üblichen Werten liegen. Gleichzeitig sind die wirtschaftlichen Anforderungen an den Herstellungsprozess zu beachten. Für die VON ARDENNE GmbH bestand das Ziel des Teilvorhabens darin, technische Lösungen zu entwickeln und durch die technische Adaption einer bei einem Projektpartner im Aufbau begriffenen Fertigungsanlage mit Magnetronsputter-Technologie sowie Implementierung einer geeigneten Prozesssteuerung bzw. -führung die Herstellbarkeit solcher neuartigen Hybridmaterialien für verschiedene Materialkombinationen zu ermöglichen und zu demonstrieren. Im Rahmen der Arbeiten konnten Lösungsvarianten für optimale Prozessroutinen zur Abscheidung von Einzelschichten und Wechselschichten verschiedener Materialkombinationen entwickelt werden. Die Modifikationen konnten an Modellsystemen getestet werden. So wurde ein aus 80 Schichten bestehendes Hybridmaterial mit Nb2O5 und SiO2 zugrunde gelegt und Prozessfenster für Plasmaquellen-Leistung, Prozessdruck und Drehzahl bestimmt werden, bei denen sich gezielt Schichtdicken im Nanometer-Bereich erzeugen lassen. Mit TiO2 wurde ein weiteres, optisch hochbrechendes Schichtmaterial erfolgreich getestet.