Dünne Schichten aus schnellen Clustern

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Dünne Schichten können mit geringem Materialaufwand die mechanischen, elektrischen, chemischen, etc. Eigenschaften von Materialien völlig verändern. Die Idee des in der Arbeitsgruppe des Antragstellers entwickelten Verfahrens unterscheidet sich in einem wesentlichen Punkt von allen anderen Beschichtungsverfahren: die Atome treffen nicht einzeln auf die zu beschichtende Oberfläche, sondern werden vorher zu einem sogenannten Cluster aus einigen tausend Atomen zusammengelagert. Die Cluster werden elektrisch beschleunigt und mit einer Geschwindigkeit von einigen Kilometern pro Sekunde auf die Oberfläche geschossen. Durch diesen massiven Aufprall steigen kurzzeitig Druck und Temperatur an der Aufschlagstelle stark an, was zu gut haftenden und dichten Schichten führt, selbst dann, wenn das Substrat Raumtemperatur hat und nicht besonders gereinigt wurde. Folgende Untersuchungen sind geplant: 1) Entwicklung einer intensiveren Clusterquelle, 2) Startschichten für die galvanisch oder außen-stromlose Metallabscheidung von sehr kleinen Strukturen, 3) Entwicklung von bio-kompatiblen TiN Schichten, die keine kleinen Löcher (pin-holes) haben.