Home

Mehrschichtaufbauten

Ein Mehrschichtaufbau bezeichnet eine Abfolge von zwei oder mehreren dünnen Schichten unterschiedlicher Materialien, die auf ein Substrat aufgebracht werden. Ziel ist es, Gesamteigenschaften des Systems zu steuern, beispielsweise optische, elektrische, mechanische oder chemische Eigenschaften. Typisch sind Lagen im Nanometer- bis Mikrometerbereich und klar abgegrenzte Grenzflächen, die Interferenzen, Diffusionsbarrieren, Haftung oder mechanische Stabilität ermöglichen.

Anwendungsgebiete umfassen die Optik (Antireflex- und Hochreflexionsschichtsysteme, Dielektrikums-Spiegel), Elektronik und Mikroelektronik (Barriere-, Passivierungs- und Kontaktschichten, Gate-Strukturen),

Design und Herstellung: Die Schichtfolge, Dicke und Materialwahl bestimmen Refraktion, Absorption, Diffusionseigenschaften sowie Haftung. Bei optischen

Charakterisierung: Wichtige Methoden sind Ellipsometrie, spektrale Transmissionsmessungen, TEM- oder SEM-Untersuchungen der Grenzflächen, Hafttests und Stabilitätstests. Wichtige

---

Energie
(Dünnfilmsolarzellen,
Perowskit-Stacks)
sowie
Verschleiß-
und
Korrosionsschutzbeschichtungen.
In
der
Display-
und
Sensoriktechnologie
finden
sich
ebenfalls
Mehrschichtaufbauten.
Mehrschichtaufbauten
kommen
oft
Quarter-Wave-Stacks
zum
Einsatz,
um
Reflexionen
gezielt
zu
steuern.
Technische
Herausforderungen
sind
innere
Spannungen,
Thermoexpansion,
Interdiffusion
zwischen
Schichten
und
Alterung
unter
Umweltbedingungen.
Herstellungsverfahren
umfassen
physikalische
Abscheidung
(PVD
wie
Sputtern,
Evaporation),
chemische
Abscheidung
(CVD,
ALD)
sowie
lösungsbasierte
Beschichtungen
und
Laminieren.
Kennzahlen
sind
Schichtdicke,
Brechungsindex,
Oberflächenrauheit
sowie
Diffusions-
und
Temperaturstabilität.
Herausforderungen
sind
Diffusion,
Spannungen,
Kriechen
und
Langzeitstabilität
unter
Umweltbelastungen.