Synthese anorganischer Materialien über die Gasphase: Interdisziplinäre Ansätze zu Entwicklung, Verständnis und Kontrolle von CVD-Verfahren

在15Monten des Projektes Wurden zunächst die Vorausetzungen für die Durchführung der Forschungsarbeiten geschaffen and anschlie？end in fachübergreifender Kooperation Si/C/N-Hartstoffschichellt and charakterisiert.Am Fachgebiet disdisse Feststoffe(FGDF，TU Darmstadt)和im Bereich Lasertech ik(IPHT Jena)Wurden类似物RF-等离子-CVD-Anlagen aufgebaut bzw.eine bestehende apparatur difiziert.我们的研究所(IfW，TU Darmstadt)是一种新型的光谱仪(GDOES)，它的主要特点是基因组中的特征和金属基材的性质。平行Wurden am FGDF flüchtige Si/C/N-and Si/B/C/N-Vorstufen合成材料。Am Institut für AnOrganche Chemie(RWTH Aachen)wurde die abscheidung and StrukTurn von Si/N and Si/C/N-Schichten thethetisch hinsichtlich Gathasen-und Oberflächenreaktionen mittels quantitischer quanthetischer er Methoden untersuht ht.从结构和摩擦学的角度来看，这是一种新的结构和摩擦机制。Schichten MIT Einer Dicke von bis zu 3 mm Wurden auf unterschiedlichen metallbeatedabgeschieden，die Härtewerte um 30 Gpa zeigten.从理论到实验都是这样的，从理论上讲，从理论到实践，都是从理论到实践，从理论到实践。在CVD-Prozess的项目阶段，我们进行了实验和理论研究，并对材料的性质和性质进行了分析和讨论。De Schichten Sollen Aus Si/(B)/C/N-Vorstufen，die am FGDF Syntisiert，mittels PACVD auf Dif Dieselbe Weise Weise，Bereich LaserTechnik des IPHT and in Darmstadt(FGDF)erzeugt.在耶拿，CVD-Prozess的详细信息在Schichtbildungsebene in Schichtbildungsebene，Der Schichtbildungsebene，Der Schichtbildungsebene，Lasgzter Flugzeitmasenspectretrie and der RWTH Aachen thetheisch hinsichtlich Gathasen-and Oberflächenreaktionen untersuht中详细列出。他说：“这是一种非常重要的方式。”Gesamtziel des Verbundprojektes bleibt weiterhin，Aus Korrelationen zwitchen Abscheidedebedingungen，Art and Eigenschaften der Gnabasenspeczies，Oberflächenprozessen Sowie den相关Harstoffschichteigenschaften理论和经验论在Vertieftes，Integrales Verständennis des augewählten CVD-Verfahrens zu erarbeiten。

In den ersten 15 Monaten des Projektes wurden zunächst die Voraussetzungen für die Durchführung der Forschungsarbeiten geschaffen und anschließend in fachübergreifender Kooperation Si/C/N-Hartstoffschichten hergestellt und charakterisiert. Am Fachgebiet Disperse Feststoffe (FGDF, TU Darmstadt) und im Bereich Lasertechnik (IPHT Jena) wurden analoge RF-Plasma-CVD-Anlagen aufgebaut bzw. eine bestehende Apparatur modifiziert. Am Institut für Werkstoffkunde (IfW, TU Darmstadt) wurde ein optisches Glimmentladungsspektrometer (GDOES) zur chemischen Charakterisierung der Schichten installiert und in Betrieb genommen, und weiterhin wurden die metallischen Substrate hergestellt und Präparationstechniken entwickelt. Parallel wurden am FGDF flüchtige Si/C/N- und Si/B/C/N-Vorstufen synthetisiert. Am Institut für Anorganische Chemie (RWTH Aachen) wurde die Abscheidung und Struktur von Si/N und Si/C/N-Schichten theoretisch hinsichtlich Gasphasen- und Oberflächenreaktionen mittels quantentheoretischer Methoden untersucht. Sowohl am IPHT als auch am FGDF wurden unter Verwendung der Si/C/N-Precursoren HMDS und BTSC PACVD-Schichten erzeugt, die am IfW strukturell und bezüglich ihrer mechanischen und tribologischen Eigenschaften untersucht wurden. Schichten mit einer Dicke von bis zu 3 mm wurden auf unterschiedlichen Metallsubstraten abgeschieden, die Härtewerte um 30 GPa zeigten. Sowohl die theoretischen als auch die experimentellen Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Wasserstoffgehalt der Schichten und die Precursorstuktur einen sehr großen Einfluss auf das gesamte Eigenschaftsprofil des Schicht-Substrat-Verbundes haben. In der zweiten Projektphase wird der CVD-Prozess weiterhin experimentell und theoretisch untersucht und die Hartstoffschichten materialwissenschaftlich und werkstoffkundlich charakterisiert, um den CVD-Prozess als Gesamtsystem chemisch und verfahrenstechnisch umfassend zu betrachten. Die Schichten sollen aus Si/(B)/C/N-Vorstufen, die am FGDF synthetisiert werden, mittels PACVD auf dieselbe Weise im Bereich Lasertechnik des IPHT und in Darmstadt (FGDF) erzeugt werden. In Jena wird der CVD-Prozess detailliert in der Schichtbildungsebene in situ mittels lasergestützter Flugzeitmassenspektrometrie und an der RWTH Aachen theoretisch hinsichtlich Gasphasen- und Oberflächenreaktionen untersucht. Die Hartstoffschichten werden am IfW (TU Darmstadt) hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und der mechanisch-physikalischen Eigenschaften sowie hinsichtlich des Verschleiß- und Korrosionsverhaltens umfassend charakterisiert. Gesamtziel des Verbundprojektes bleibt weiterhin, aus Korrelationen zwischen Abscheidebedingungen, Art und Eigenschaften der Gasphasenspezies, Oberflächenprozessen sowie den relevanten Harstoffschichteigenschaften theoretisch und empirisch ein vertieftes, integrales Verständnis des ausgewählten CVD-Verfahrens zu erarbeiten.