MehrschichtThinFilmBeschichtung

MehrschichtThinFilmBeschichtung bezeichnet ein mehrschichtiges System aus Dünnschichtmaterialien, das auf einem Substrat aufgebracht wird, um spezifische optische, tribologische oder chemische Eigenschaften zu erzeugen. Durch das abwechselnde Aufbringen verschiedener Materialien entstehen InterferenzEffekte, die Reflexionen mindern oder bestimmte Wellenlängen selektiv beeinflussen. Typische Materialkombinationen verwenden dielektrische Schichten wie Siliziumdioxid (SiO2), Titandioxid (TiO2) und Tantalpentoxid (Ta2O5); in reflektierenden oder absorptiven Systemen können auch Metallschichten wie Silber (Ag) oder Gold (Au) eingesetzt werden. Die Schichtdicken liegen oft im Bereich von Bruchteilen bis zu mehreren hundert Nanometern, häufig nach dem Viertel-Wellenlängenprinzip abgestimmt, um gewünschte Transmissions- oder Reflektionsspektren zu realisieren.

Die Herstellung erfolgt durch Abscheidungsverfahren wie Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) — zum Beispiel Magnetron-Sputtering oder Evaporation —, Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder Atomic Layer Deposition (ALD). Diese Verfahren ermöglichen kontrollierte Dicke, geringe Rauheit und gute Adhäsion auf dem Substrat.

Anwendungen finden sich vor allem in der Optik (Antireflexbeschichtungen, hochreflektierende Spiegel, Filter), in der Photovoltaik, Displays, Sensorik sowie als Schutz- oder Verschleißschichten in der Industrie. Durch den gezielten Schichtaufbau lassen sich Refraktionsindexkontraste nutzen, um Absorptions- oder Reflexionsmechanismen zu steuern und Tribo- sowie Korrosionsbeständigkeit erhöhen.

Zu den relevanten Eigenschaften zählen Stabilität gegenüber Temperaturschwankungen, Spannungsverteilung zwischen den Schichten, Haftung und Langzeitbelastbarkeit. Prüfungsmethoden umfassen spektroskopische Ellipsometrie, Reflektometrie sowie Härte- und Kratztests.