Intermediärlage

Intermediärlage, auch Zwischenlage genannt, bezeichnet in der Materialwissenschaft eine dünne Schicht, die sich zwischen zwei anderen Schichten oder Bauteilen befindet. Sie dient meist der Haftvermittlung, der Diffusionsbarriere, der mechanischen Entkopplung oder der optischen und elektrischen Anpassung der Grenzfläche. Durch die Interposition einer solchen Lage lassen sich Spannungen, Korrosion oder Diffusion verhindern und die Oberflächenqualitäten verbessern.

Zu den typischen Aufgaben einer Intermediärlage gehören die Verbesserung der Haftung zwischen Substrat und Decklage, die Verhinderung des Austauschs von Atomen oder Schadstoffen, die Abmilderung von Gitter- oder Wärmeausdehnungsunterschieden sowie die Modifikation der optischen oder elektrischen Eigenschaften einer Schichtsysteme. Sie kann auch als Seed- oder Startlage für subsequent aufgebrachte Decklagen dienen, insbesondere in der Dünnschicht- oder Halbleitertechnik.

Typische Materialien für Intermediärlagen sind metallische Barriereschichten wie TiN, TaN oder Cr, keramische Oxide wie SiO2 oder Al2O3, sowie Carbide- oder Polymerlagen. Die Wahl des Materials hängt von Substrat, Decklage, Betriebsbedingungen und gewünschten Eigenschaften ab. Die Dicke der Intermediärlage liegt häufig im Nanometerbereich bis hin zu wenigen hundert Nanometern.

Herstellungsmethoden umfassen physikalische Abscheidungsmethoden wie Sputtering oder Verdampfung (PVD), chemische Abscheidung (CVD) und Atomic Layer Deposition (ALD). Charakterisiert werden Struktur und Dicke durch Techniken wie Röntgenanalyse, Mikroskopie, Haftfestigkeitstests und ellipsometrische Messungen.

Anwendungen finden sich in der Halbleiter- und Elektronikfertigung, Beschichtungen in Optik und Medizin, Oberflächenfinishs in der Industrie sowie in der Automobiltechnik, wo Intermediärlagen zur Leistungs- und Lebensdauer von Bauteilen beitragen.