BasismaterialTräger

Basismaterialträger bezeichnet in der Materialwissenschaft ein Trägermaterial oder Substrat, auf dem weitere Materialien aufgebracht, abgeschieden oder eingebettet werden. Er bietet mechanische Stütze, beeinflusst chemische Stabilität und bestimmt Begleitparameter wie Haftung, Wärmeableitung und elektrische Leitfähigkeit der gesamten Baueinheit.

Wichtige Kriterien bei der Auswahl eines Basismaterialträgers sind chemische Beständigkeit gegenüber den Prozessbedingungen, thermische Ausdehnung, Oberflächenenergie und Oberflächenrauheit, mechanische Festigkeit sowie Dicken- und Formanforderungen. Die Kompatibilität mit dem aufgetragenen Material, mögliche Diffusion oder Reaktionen an der Grenzfläche sowie das Verarbeitungsverfahren müssen berücksichtigt werden.

Typische Basisträger nach Anwendungsgebiet umfassen in der Elektronik Siliziumwafer, Glassubstrate oder Keramik; in der Energiespeicherung Metallfolien wie Kupfer (Anoden) oder Aluminium (Kathoden) als Stromsammler; in der Katalyse keramische oder kohlenstoffbasierte Träger wie Al2O3, SiO2, TiO2 oder supportierte Kohlenstoffe; in der Optik Glas und Quarz; in der Medizintechnik Titan- oder Polymerträger.

Vor der Beschichtung erfolgt oft eine Oberflächenvorbehandlung, etwa Reinigung, Trocken- oder Nassaktivierung, Plasmaprozess oder chemische Funktionalisierung, um Haftung zu verbessern. Anschließend werden die Funktionsschichten durch Abscheidungsmethoden wie physikalische oder chemische Abscheidung, Sputtern, CVD oder Drucken aufgetragen. Gegebenenfalls werden Barriere- oder Zwischenlagen eingesetzt, um Interaktionen zu kontrollieren.

Anwendungsbeispiele reichen von Dünnschichtsolarzellen, Sensorik und Mikrofabrikation über Katalysestützstrukturen bis hin zu Beschichtungen in der Medizin und in der Luft- bzw. Raumfahrttechnik.

Die Qualität des Basisträger-Systems wird durch Haftungsprüfungen, Oberflächenanalytik (Mikroskopie, Spektroskopie), Rauheitsmessung und Schichtdickenkontrolle bewertet. Umwelt- und Lebenszykluskriterien spielen ebenfalls eine Rolle bei der Auswahl und Entsorgung von Basisträgern.