plasmaunterstützte

Plasmaunterstützte Prozesse bezeichnen Verfahren, bei denen ein Plasma gezielt eingesetzt wird, um Reaktionen zu initiieren, zu beschleunigen oder zu kontrollieren. Ein Plasma ist ein gasförmiger Zustand, in dem Elektronen, Ionen, Molekül- und Radikalarten vorhanden sind. Durch das Plasma bereitgestellte reaktive Spezies, elektrische Felder, Ioneneinstrahlung und UV-Strahlung ermöglichen chemische Reaktionen bei niedrigen Temperaturen oder mit erhöhter Richtwirkung, was in vielen Materialienprozessen vorteilhaft ist. Typische Wirkungen sind die Oberflächenaktivierung, die Abscheidung dünner Filme (plasmaunterstützte CVD), das Ätzen oder Strukturieren von Oberflächen sowie die Veränderung von Oberflächeneigenschaften wie Haftung, Witterungsbeständigkeit oder Biokompatibilität.

Anwendungsbereiche umfassen die Oberflächenbehandlung von Metallen, Polymeren und Textilien, die Herstellung von Dünnschichten in der Mikro- und Nanotechnologie, die Sterilisation von medizinischen Geräten, sowie die Reinigung und Aktivierung von Oberflächen vor Kleb- oder Beschichtungsverfahren. Atmosphärendruck-Plasma wird dabei häufig in der Textil- und Medizinbranche genutzt, während Niederdruck-Plasma in der Halbleitertechnik und Forschung verbreitet ist.

Zu den Vorteilen gehören geringere Prozesstemperaturen, gute Schichtkonformität und Haftung, schnelle Reaktionsraten sowie die Möglichkeit, empfindliche Substrate zu behandeln. Zu den Herausforderungen zählen die Prozesskontrolle, Kosten, mögliche Substratschädigungen durch Ioneneinwirkung und die Komplexität der Anlagen.