{"id":{"repo_id":"freiburg-diss","oai_identifier":"oai:freidok.uni-freiburg.de:736"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/freiburg-diss/oai:freidok.uni-freiburg.de:736","repository":{"repo_id":"freiburg-diss","name":"University of Freiburg","base_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/oai/oai2.php"},"display":{"title":"Entwicklung und Charakterisierung einer neuen Clusterquelle für die Herstellung dünner Schichten","abstract":"Im Rahmen dieser Arbeit ist eine neue Clusterquelle entwickelt worden. Die Motivation dieser Entwicklung entstammt dem Wunsch nach einer Anpassung der vorliegenden Apparatur an industrielle Anforderungen. Die vor einem Jahrzehnt entwickelten Magnetron-Clusterquelle stößt die Methode relativ schnell an ihre Grenze in Bezug auf die Clusterbeschichtungsrate.
Der neuen Clusterquelle liegt der Hohlkathodeneffekt zugrunde. Zwei gegenüberliegende Platten des Clustermaterials werden mit einem Plasma in einer Argonatmosphäre bei einem Druck von ca. 1mbar gesputtert. Die gesputterten Materialatome kondensieren zu Clustern, die weiterhin für die Herstellung dünner Schichten verwendet werden. Bei der neuen Clusterquelle ist ein Optimum der Geometrie und Betriebsparameter gesucht und gefunden worden. Die neue Clusterquelle weist eine hochskalierbare Konfiguration. Für das Verständnis des physikalischen Hintergrundes der neuen Clusterquelle ist sie in Bezug auf das Clusterwachstum untersucht worden.
Eine zu beschichtende Oberfläche kann sich unter Clusterbeschuss elektrostatisch aufladen, wenn das Substrat und/oder die Cluster aus nicht leitenden Materialien bestehen. Demzufolge ist eine Erweiterung des Verfahrens vorgenommen worden, die den Beschichtungsvorgang unter diesen Bedingungen ermöglicht. Die oben beschriebene Erweiterung des Verfahrens wurde für die Beschichtung von Kunststoff-Formeinsätzen verwendet. Diese stellen ein Glied in einem Vervielfältigungsprozess röntgenlithographisch hergestellter Mikrostrukturen dar.
Auch mit dieser Erweiterung wurden transparente kratzfeste Schichten auf Kunststoffsubstrate abgeschieden.
In dieser Arbeit ist die Herstellung von TiN-Clustern und der damit abgeschiedenen TiN-Schichten durch Clusterbeschuss dargestellt. Die hergestellten Schichten wurden durch XPS- & WDS-Messungen in Bezug auf die chemische Zusammensetzung charakterisiert.","abstract_html":"Im Rahmen dieser Arbeit ist eine neue Clusterquelle entwickelt worden. Die Motivation dieser Entwicklung entstammt dem Wunsch nach einer Anpassung der vorliegenden Apparatur an industrielle Anforderungen. Die vor einem Jahrzehnt entwickelten Magnetron-Clusterquelle stößt die Methode relativ schnell an ihre Grenze in Bezug auf die Clusterbeschichtungsrate. <br>Der neuen Clusterquelle liegt der Hohlkathodeneffekt zugrunde. Zwei gegenüberliegende Platten des Clustermaterials werden mit einem Plasma in einer Argonatmosphäre bei einem Druck von ca. 1mbar gesputtert. Die gesputterten Materialatome kondensieren zu Clustern, die weiterhin für die Herstellung dünner Schichten verwendet werden. Bei der neuen Clusterquelle ist ein Optimum der Geometrie und Betriebsparameter gesucht und gefunden worden. Die neue Clusterquelle weist eine hochskalierbare Konfiguration. Für das Verständnis des physikalischen Hintergrundes der neuen Clusterquelle ist sie in Bezug auf das Clusterwachstum untersucht worden. <br> <br>Eine zu beschichtende Oberfläche kann sich unter Clusterbeschuss elektrostatisch aufladen, wenn das Substrat und/oder die Cluster aus nicht leitenden Materialien bestehen. Demzufolge ist eine Erweiterung des Verfahrens vorgenommen worden, die den Beschichtungsvorgang unter diesen Bedingungen ermöglicht. Die oben beschriebene Erweiterung des Verfahrens wurde für die Beschichtung von Kunststoff-Formeinsätzen verwendet. Diese stellen ein Glied in einem Vervielfältigungsprozess röntgenlithographisch hergestellter Mikrostrukturen dar. <br>Auch mit dieser Erweiterung wurden transparente kratzfeste Schichten auf Kunststoffsubstrate abgeschieden. <br> <br>In dieser Arbeit ist die Herstellung von TiN-Clustern und der damit abgeschiedenen TiN-Schichten durch Clusterbeschuss dargestellt. Die hergestellten Schichten wurden durch XPS- & WDS-Messungen in Bezug auf die chemische Zusammensetzung charakterisiert.","abstract_has_math":false,"creators":["Fieß, Octavian"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["Haberland, Hellmut"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":null,"date_issued":"","date_published":null,"updated_at":"2026-07-24T02:21:52Z","subjects":["Plasma-Gas-Clusteraggregation","dünne & harte Schichten","Kunststoffbeschichtung","Mikrostrukturen","Kunststoffautoverscheibung","hard & thin coatings","coatings on plastic","microstructures","plastic car windows"],"languages":[],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://freidok.uni-freiburg.de/data/736","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"source_url"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Haberland, Hellmut"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Fieß, Octavian"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["DoctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Plasma-Gas-Clusteraggregation","dünne & harte Schichten","Kunststoffbeschichtung","Mikrostrukturen","Kunststoffautoverscheibung","hard & thin coatings","coatings on plastic","microstructures","plastic car windows"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description.abstract","label":"Abstract","values":["Im Rahmen dieser Arbeit ist eine neue Clusterquelle entwickelt worden. Die Motivation dieser Entwicklung entstammt dem Wunsch nach einer Anpassung der vorliegenden Apparatur an industrielle Anforderungen. Die vor einem Jahrzehnt entwickelten Magnetron-Clusterquelle stößt die Methode relativ schnell an ihre Grenze in Bezug auf die Clusterbeschichtungsrate.
Der neuen Clusterquelle liegt der Hohlkathodeneffekt zugrunde. Zwei gegenüberliegende Platten des Clustermaterials werden mit einem Plasma in einer Argonatmosphäre bei einem Druck von ca. 1mbar gesputtert. Die gesputterten Materialatome kondensieren zu Clustern, die weiterhin für die Herstellung dünner Schichten verwendet werden. Bei der neuen Clusterquelle ist ein Optimum der Geometrie und Betriebsparameter gesucht und gefunden worden. Die neue Clusterquelle weist eine hochskalierbare Konfiguration. Für das Verständnis des physikalischen Hintergrundes der neuen Clusterquelle ist sie in Bezug auf das Clusterwachstum untersucht worden.
Eine zu beschichtende Oberfläche kann sich unter Clusterbeschuss elektrostatisch aufladen, wenn das Substrat und/oder die Cluster aus nicht leitenden Materialien bestehen. Demzufolge ist eine Erweiterung des Verfahrens vorgenommen worden, die den Beschichtungsvorgang unter diesen Bedingungen ermöglicht. Die oben beschriebene Erweiterung des Verfahrens wurde für die Beschichtung von Kunststoff-Formeinsätzen verwendet. Diese stellen ein Glied in einem Vervielfältigungsprozess röntgenlithographisch hergestellter Mikrostrukturen dar.
Auch mit dieser Erweiterung wurden transparente kratzfeste Schichten auf Kunststoffsubstrate abgeschieden.
In dieser Arbeit ist die Herstellung von TiN-Clustern und der damit abgeschiedenen TiN-Schichten durch Clusterbeschuss dargestellt. Die hergestellten Schichten wurden durch XPS- & WDS-Messungen in Bezug auf die chemische Zusammensetzung charakterisiert.","In this thesis a new cluster-source is presented. This is a development which has been done in order to fulfil the requirements of industrial applications for a research-oriented device. The old Cluster-source consists of a magnetron sputter-cathode and delivers low rates for the cluster-production.
The new cluster-source works on a principle of a hollow cathode, which sputters atoms from two facing slabs in an Argon atmosphere at ca. 1 mbar. The atoms coalesce in this gas and grow to clusters, which will be used for thin coatings.
For the new cluster-source has been searched and found an optimum with respect to the production of clusters. In this respect, the new cluster-source has been proven as an improvement of the old one.
The cluster formation has been investigated for different configurations and parameters.
A nonconductive surface which is coated with electrically charged particles will charge up. This leads to side-effects, which normally are not wanted. In order to eliminate this problem, a neutralising unit has been build in the device. With this enhancement have been produced conductive coatings on plastic substrates for the multiplication of tiny microstructures as well as scratch and transparent coatings on plastic sheets for the car windows.
In this work is presented the production of titanium nitride clusters under reactive conditions. The Clusters have been used as hard coatings, these coatings have been chemically characterised by means of XPS- and WDS-measurements."]},{"key":"dc:format.medium","label":"Dc Format Medium","values":["application/pdf"]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Entwicklung und Charakterisierung einer neuen Clusterquelle für die Herstellung dünner Schichten","Development and characterisation of a new cluster-source for the production of thin films"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Haberland, Hellmut"],"dc:creator":["Fieß, Octavian"],"dc:description.abstract":["Im Rahmen dieser Arbeit ist eine neue Clusterquelle entwickelt worden. Die Motivation dieser Entwicklung entstammt dem Wunsch nach einer Anpassung der vorliegenden Apparatur an industrielle Anforderungen. Die vor einem Jahrzehnt entwickelten Magnetron-Clusterquelle stößt die Methode relativ schnell an ihre Grenze in Bezug auf die Clusterbeschichtungsrate.
Der neuen Clusterquelle liegt der Hohlkathodeneffekt zugrunde. Zwei gegenüberliegende Platten des Clustermaterials werden mit einem Plasma in einer Argonatmosphäre bei einem Druck von ca. 1mbar gesputtert. Die gesputterten Materialatome kondensieren zu Clustern, die weiterhin für die Herstellung dünner Schichten verwendet werden. Bei der neuen Clusterquelle ist ein Optimum der Geometrie und Betriebsparameter gesucht und gefunden worden. Die neue Clusterquelle weist eine hochskalierbare Konfiguration. Für das Verständnis des physikalischen Hintergrundes der neuen Clusterquelle ist sie in Bezug auf das Clusterwachstum untersucht worden.
Eine zu beschichtende Oberfläche kann sich unter Clusterbeschuss elektrostatisch aufladen, wenn das Substrat und/oder die Cluster aus nicht leitenden Materialien bestehen. Demzufolge ist eine Erweiterung des Verfahrens vorgenommen worden, die den Beschichtungsvorgang unter diesen Bedingungen ermöglicht. Die oben beschriebene Erweiterung des Verfahrens wurde für die Beschichtung von Kunststoff-Formeinsätzen verwendet. Diese stellen ein Glied in einem Vervielfältigungsprozess röntgenlithographisch hergestellter Mikrostrukturen dar.
Auch mit dieser Erweiterung wurden transparente kratzfeste Schichten auf Kunststoffsubstrate abgeschieden.
In dieser Arbeit ist die Herstellung von TiN-Clustern und der damit abgeschiedenen TiN-Schichten durch Clusterbeschuss dargestellt. Die hergestellten Schichten wurden durch XPS- & WDS-Messungen in Bezug auf die chemische Zusammensetzung charakterisiert.","In this thesis a new cluster-source is presented. This is a development which has been done in order to fulfil the requirements of industrial applications for a research-oriented device. The old Cluster-source consists of a magnetron sputter-cathode and delivers low rates for the cluster-production.
The new cluster-source works on a principle of a hollow cathode, which sputters atoms from two facing slabs in an Argon atmosphere at ca. 1 mbar. The atoms coalesce in this gas and grow to clusters, which will be used for thin coatings.
For the new cluster-source has been searched and found an optimum with respect to the production of clusters. In this respect, the new cluster-source has been proven as an improvement of the old one.
The cluster formation has been investigated for different configurations and parameters.
A nonconductive surface which is coated with electrically charged particles will charge up. This leads to side-effects, which normally are not wanted. In order to eliminate this problem, a neutralising unit has been build in the device. With this enhancement have been produced conductive coatings on plastic substrates for the multiplication of tiny microstructures as well as scratch and transparent coatings on plastic sheets for the car windows.
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