Elektrisch isolierende und piezoelektrisch aktive Schichten: Für Anwendungen in Sensorik, Elektronik und Medizintechnik

Sehr viele Anwendungen und Produkte basieren heutzutage bereits auf der Dünnschichttechnik. Durch innovative Beschichtungstechnologien, Materialien und Materialkombinationen werden neue Anwendungen und Produkte in den Bereichen Optik, Elektronik, Sensorik, Energie- und Medizintechnik oftmals überhaupt erst möglich. Die Anforderungen an die Schichten und Schichtsysteme sind dabei vielfältig und anspruchsvoll

Verfahren zum Abscheiden einer Schicht mittels einer Magnetronsputtereinrichtung

A method is provided for depositing a layer on a substrate inside a vacuum chamber by a magnetron sputtering device comprising at least two magnetron cathodes, each equipped with one target, at least one additional electrode, wherein a separate power supply unit is allocated to each magnetron cathode and wherein, in addition to at least one working gas, at least one reactive gas is introduced into the vacuum chamber. In a first phase, a pulsed negative direct current voltage is conducted from each power supply unit to the corresponding magnetron cathode, wherein the power supply units are operated in the push-pull mode. In a second phase, the pulsed direct current voltages provided by the power supply units are switched between the corresponding magnetron cathode and the additional electrode. An electric voltage is applied to the substrate or an electrode at the back of the substrate

Verfahren zum Abscheiden eines transparenten Mehrschichtsystems mit Kratzschutzeigenschaften

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines transparenten Mehrschichtsystems mit Kratzschutzeigenschaften, umfassend ein Kunststoffsubstrat und eine darauf mittels einer plasmaunterstützten chemischen Dampfabscheidung abgeschiedene Kratzschutzschicht, wobei zum Abscheiden der Kratzschutzschicht mindestens ein metallorganischer Precursor und mindestens ein erstes Reaktivgas in eine Vakuumkammer eingelassen werden und das Plasma mittels eines gepulst betriebenen Magnetrons erzeugt wird. Zusätzlich wird im Mehrschichtsystem auch noch eine Sputter-Schicht mittels Magnetron-Sputtern bei Anwesenheit eines zweiten Reaktivgases abgeschieden, wobei die Sputter-Schicht mindestens eines der chemischen Elemente Zink, Zinn, Titan, Niob, Zirkon mit einem Masseanteil von mindestens 30 % aufweist

Energy harvesting based on piezoelectric AlN and AlScN thin films deposited by high rate sputtering

Aluminum nitride (AlN) is a piezoelectric material often used as thin film in SAW/BAW devices. Furthermore, there is an increasing interest in its use for energy harvesting applications. Despite it has a relatively low piezoelectric coefficient, it is a suitable choice for energy harvesting applications and due to its low dielectric constant and good mechanical properties. In addition, it is a lead-free material. The films were deposited by reactive pulsed magnetron sputtering using the Double Ring Magnetron DRM 400. This sputter source together with suitable powering and process control allows depositing piezoelectric AlN very homogeneously on 8” substrates with deposition rates of up to 200 nm/min. With the developed technology, film thicknesses of several ten microns are technically and economically feasible. Moreover, by adjusting process parameters accordingly, it is possible to tune properties, like film stress, to application specific requirements. Additionally, it is known that the doping of AlN with Scandium results in a significantly increased piezoelectric coefficient. The influence of process parameters and Sc concentration on film properties were determined by piezometer, pulse echo, SEM, XRD, EDS and nanoindentation measurements. Energy harvesting measurements were done using an electromechanical shaker system for the excitation of defined vibrations and a laser vibrometer for determination of the displacement of the samples. The generated power was measured as function of electric load at resonance. An rms power of up to 140μW using AlN films and of 350μW using AlScN films was generated on Si test pieces of 8x80mm².Furthermore, energy harvesting measurements using manually bended steel strips of 75x25mm² coated with AlScN were carried out as well. When using only a single actuation, energy of up to 8μJ could be measured. By letting the system vibrate freely, the damped vibration at resonance 50Hz resulted in a measured energy of 420μJ

Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf einer organischen Halbleiterschicht

The method involves using non-equilibrium magnetron with 35 kA/m magnetic field intensity for sputtering process. The electric potential of the anode is separated from the electric potential of substrate (1). The electric potential of film-forming chamber is used for magnetron sputtering

Freeform and Laser Optical Coatings by Inline Magnetron Sputtering

The upscaling of highly productive inline magnetron sputtering for precision optics and application examples like 1D and 2D lateral thickness gradients as well as laser mirrors will be presented

Influence of rf substrate bias on density and mechanical properties of sputtered SiO2 thin films for SAW applications

Amorphous SiO2 layers have been deposited on silicon and glass substrate by reactive magnetron sputtering. The influence of rf substrate bias on coating density and on further mechanical properties of the thin films as e.g. mechanical stress, hardness and Young’s modulus was investigated. The results are correlated to a variation of the Si-O-Sibinding angle caused by the densification of the material. The precise adjustment of these thin film properties opens a wide potential for reactive sputtered coatings for ambitious applications such as e.g. surface acoustic wave (SAW) filters

Verfahren zur Herstellung einer feldförmigen, homogenen Rod-Anordnung und deren Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rod-Array-Anordnung umfassend folgende Schritte: Ausbilden einer Aluminium-basierten Schicht mit einem Sauerstoff-Anteil im Bereich von 0,1 bis 35 at.% und/oder mit einem Silizium-Anteil im Bereich von 0,1 bis 10 at.%; Anodisieren der Aluminium-basierten Schicht in einer Säure derart, dass sich eine poröse Aluminiumoxid-basierte Matrix ausbildet; Befüllen der Poren mit einem Rods bildenden Material. Zudem werden Verwendungen von Rod-Array-Anordnung angegeben

Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Rod-Array-Anordnung und Rod-Array-Anordnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Rod-Array-Anordnung umfassend folgende Schritte: Ausbilden eines Schichtsystems auf einem starren Substrat, indem vom Substrat aufwärts betrachtet folgende Schichten nacheinander abgeschieden werden: eine Opferschicht, eine leitfähige Schicht, eine Aluminium-basierte Schicht; Anodisieren der Aluminium-basierten Schicht in einer Säure derart, dass sich eine poröse Aluminiumoxid-basierte Matrix ausbildet; teilweises Entfernen der Matrix derart, dass ein direkter Kontakt zwischen den Poren und der leitfähigen Schicht entsteht; Befüllen der Poren mit einem Rods bildenden Material; Entfernen der Matrix unter Ausbildung eines Rod-Arrays; Einbetten des Rod-Arrays in ein flexibles Trägermaterial; Ablösen des eingebetteten Rod-Arrays samt leitfähiger Schicht vom Substrat mittels Entfernen der Opferschicht. Zudem wird eine Rod-Array-Anordnung angegeben