Metallschichten

Metallschichten bezeichnet in der Technik dünne oder dicke Schichten, die überwiegend aus Metallen bestehen und auf ein Substrat aufgebracht oder in eine Struktur eingebettet sind. Sie kommen in zahlreichen Anwendungen vor, von dünnen Metallfilmen in der Elektronik bis zu dicken Beschichtungen zum Verschleiß- oder Korrosionsschutz.

In der Werkstofftechnik werden Metalllagen durch verschiedene Verfahren erzeugt: Galvanisieren, Sputtern oder Verdampfen (PVD), chemische Abscheidung (CVD) sowie elektrochemische oder chemische Prozesse. Ziel ist meist eine geringe Dicke (Nanometer bis Mikrometer), Homogenität, Haftung und gewünschte Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, Härte oder chemische Stabilität.

Typische Anwendungen umfassen metallische Leiterbahnen und Kontakte in der Elektronik, Schutz- und Verschleißschichten auf Werkzeugen, Korrosionsschutz von Bauteilen sowie reflektierende oder optische Schichten. In Mehrschichtsystemen dienen Metalllagen auch als Diffusionsbarrieren, Haftvermittler oder funktionale Schichten (Beispiele: Ni, Cr, TiN, Cu, Au).

In der Geologie kann der Begriff Metallschicht eine metallhaltige Schicht in Erz- oder Sedimentgesteinen bezeichnen, etwa als stratiforme Erzlage oder als Ergebnis hydrothermaler Prozesse.

Wichtige Eigenschaften sind Dicke, Mikrostruktur, Kristallausrichtung, Haftung, Diffusionsverhalten, Wärmeausdehnung und Resistenz gegen Korrosion. Typische Herausforderungen umfassen Rissbildung, Bildung unerwünschter Intermetallic-Phasen, thermische Belastung und unzureichende Haftung.