Materialprozessierung mit RF Ionenquellen: Dünnschichtdeposition und Oberflächenbehandlung

Es wird eine Übersicht über die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Ionenstrahlen in der Dünnschichttechnologie bei der Herstellung homogener Beschichtungen und komplexer Schichtsystemen gegeben. Insbesondere wird der Einsatz der in Gießen entwickelten RF-Ionenquellen zur Dünnfilmdeposition mittels Ionenstrahlsputterns und zur Oberflächenbehandlung diskutiert. Die relevanten grundlegenden Wechselwirkungen zwischen Ionenstrahlen und Festkörpern werden kurz zusammengefasst und die Funktion der RF Ionenquelle erklärt. Auf Basis dieses Wissens lassen sich optimierte Anordnungen von Ionenquellen, Targets sowie Substraten oder Proben in der Vakuumkammer für verschiedene Prozesse ableiten. Die experimentellen Möglichkeiten werden an ausgewählten Beispielen diskutiert u.a. die Herstellung von Dünnschichten kristalliner binärer Oxide, das kombinatorische Wachstum von Dünnfilmen amorpher ternärer Oxide oder das kontrollierte Polieren von Oberflächen mit Ionenstrahlen.