Trägerwerkstoffen

Trägerwerkstoffe, auch Trägermaterialien, sind Materialien, die als Substrat oder Träger für funktionale Schichten dienen. Sie liefern mechanische Unterstützung, beeinflussen Wärmeleitung, Haftung und Stabilität der Gesamtstruktur und können fest oder flexibel, leitfähig oder isolierend sein.

Typische Klassen sind inorganische Substrate wie Silizium, Glas, Quarz, Saphir und keramische Werkstoffe sowie Metallsubstrate. Organische Trägerwerkstoffe umfassen Polymerfolien wie Polyimid oder Polyethylenterephthalat (PET). In vielen Anwendungen kommen Verbundaufbauten und dünne Metallfolien zum Einsatz.

Wichtige Kriterien bei der Auswahl sind thermische Ausdehnung, Oberflächenqualität, chemische Stabilität, Feuchtebeständigkeit, Haftung der Beschichtungen, mechanische Festigkeit und je nach Fall elektrische oder optische Eigenschaften. Diffusionsbarrieren oder Haftvermittler werden oft eingesetzt, um Interaktion zwischen Substrat und Schicht zu kontrollieren.

Anwendungsgebiete reichen von der Mikrokonstruktion und Elektronik über Optoelektronik und Displays bis hin zu Photovoltaik, Sensorik, MEMS und Beschichtungsverfahren wie PVD/CVD. Die Substratzusammensetzung beeinflusst Kosten, Herstellbarkeit, Lebensdauer und Leistungsgrenzen der Endprodukte.

Die Herstellung umfasst Reinigung, Oberflächenvorbereitung und ggf. Barriere- oder Haftbeschichtungen. Standards geben Formate, Oberflächenspezifikationen und Qualitätskriterien vor. Die Wahl des Trägerwerkstoffs ist eng an Temperatur, Beanspruchung und Umgebungsbedingungen gebunden.