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EMIL and the flying saucers

authored 3 years ago:

Depositionskammern, Teil 3: Die Sputterkammer

Die dritte und letzte Kammer in dieser Reihe (Teil 1: Die CVD-Kammern, Teil 2: Die Atomic Layer Kammer) ist eine Sputterkammer. Sputtern ist englisch für "zerstäuben". Daher heißt das Verfahren auch Kathodenzerstäubung, sagt aber niemand.

Hierbei wird ein Material (Target) mit Ionen beschossen. Ähnlich wie beim Billard übertragen die Ionen ihren Impuls auf die Targetatome, sodass diese aus dem Target herausgeschlagen und gasförmig werden. Anschließend lagern sich diese auf einem Substrat (in der Regel eine Glasplatte) ab - so wie Wasser nach dem morgendlichen Duschen auf dem Spiegel kondensiert.

Aufbau

Für das Sputtern werden also ein Target (das Material aus dem die Schicht am Ende bestehen soll), ein Substrat (auf dem die Schicht wachsen kann) und Ionen (elektrisch geladene Atome) benötigt. Doch woher kommen die Ionen eigentlich? Dazu wird zwischen Substrat und Target ein Plasma gezündet, also ein Gemisch aus elektrisch geladenen Teilchen - häufig wird dazu das Edelgas Argon verwendet. Natürliche Plasmen sind beispielsweise die Sonne oder Gewitterblitze. Zwischen Plasma und Target wird dann noch eine Spannung angelegt, um die Plasma-Ionen zu beschleunigen. Da Sputtern in Industrie und Wissenschaft inzwischen zu den Standardverfahren gehört, wurden schon viele unterschiedliche Varianten entwickelt, die das beschriebene Grundprinzip abwandeln oder ausbauen.

An der Anlage wollen die Wissenschaftler nun transparente leitfähige Oxidschichten herstellen, insbesondere Indium-Zinn-Oxid (IndiumTinOxide). Diese Materialien sind optisch transparent, sprich durchsichtig, und gleichzeitig leitfähig. Daher werden sie als transparente Kontakte in allerlei opto-elektronsichen Bauelementen benötigt, beispielsweise als Frontkontakt in Solarzellen.

Kammernbeschriftung