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Kurzfassung

Mit diesem neuartigen Verfahren werden durch die Plasmen in der Gasphasenabscheidung (chemische Gasabscheidung CVD) genutzte Vorläuferverbindungen durch den Einsatz von einem oder mehreren Lasern gezielt lokal gespalten.

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Hintergrund

Dies gilt auch für sonst nicht reaktive Spezies (z.B. N2), die im Plasma dann als reaktive Radikale vorliegen. Außerdem kann der Reaktionsraum in einer kontrollierten Atmosphäre durch den Laser gezielt in Form, Position und Ausdehnung kontrolliert werden oder das zu beschichtende Werkstück und der Laserfokus relativ zueinander im Beschichtungsprozess kontinuierlich oder schrittweise bewegt werden. Damit können kontrollierte partielle oder vollständige Beschichtungen auf planaren oder gekrümmten Oberflächen von Werkstücken unterschiedlicher Morphologie mit lokal variabler Schichtdicke durchgeführt werden.

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Bilder & Videos

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Problemstellung

Verbesserung der konventionellen thermischen Beschichtungsprozesse

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Lösung

 Damit können kontrollierte partielle oder vollständige Beschichtungen auf planaren oder gekrümmten Oberflächen von Werkstücken unterschiedlicher Morphologie mit lokal variabler Schichtdicke durchgeführt werden.

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Vorteile

Durch den Einsatz eines Lasers zur Erzeugung des Plasmas wird der Reaktionsraum in einer kontrollierten Atmosphäre in Form, Position und Ausdehnung gezielt kontrolliert. Durch den Einsatz dieses räumlich kontrollierten Plasmas eröffnen sich neue Möglichkeiten, den Beschichtungsprozess lokal zu kontrollieren. Dies ermöglicht die Erzeugung von besonders gleichmäßigen Schichtdicken auch bei Objekten mit komplexer Geometrie (z.B. Freiformen.)

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Anwendungsbereiche

Das neuartige Verfahren kann in der Halbleiterindustrie für die Spot-Beschichtung, für Mikroelektroniksysteme (MEMS), für den 3-D-Druck von Bauteilen wie Federn und Heizelementen und in der Verbundwerkstoffindustrie für die Erzeugung von Bor- und Keramikfasern eingesetzt.