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Plasmagestützte Beschichtungsverfahren, insbesondere Magnetronsputterprozesse, zählen zu den essenziellen Methoden der modernen Materialverarbeitung. Struktur und Eigenschaften der entstehenden Dünnfilme basieren dabei wesentlich auf der Wechselwirkung von Plasmaspezies und Substrat. In diesem Buch wird die Diagnostik gepulster HiPIMS-Plasmen ( High power impulse magnetron sputtering ) diskutiert, unter anderem mit zeitaufgelöster energieselektiver Massenspektrometrie und kalorimetrischen Sonden. Dargestellt sind die angewandten Diagnostiken sowie die entsprechenden Grundlagen der Plasmaphysik und der Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung. Mittels der Messmethoden werden die Ionenenergie und der Energieeintrag im HiPIMS-Prozess mit dem konventionellen DC-Sputtern verglichen. Weiterer Gegenstand der Arbeit ist die Superposition von HiPIMS- und Hochfrequenzanregung (HF) an einem Magnetron. Die Resultate zeigen erstmalig, dass dies die Ionenenergie signifikant steigert und effizientere Abscheideprozesse ermöglicht.
About the author
Caroline Adam ist Doktorandin am Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Den Schwerpunkt ihrer Forschung in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Holger Kersten bildet die Diagnostik von Magnetronsputterplasmen, die zur Schichtabscheidung und Nanopartikelsynthese genutzt werden. Der Masterabschluss im Fach Physik erfolgte 2025 an der CAU Kiel, den Bachelor schloss sie 2023 an der Universität Freiburg ab.
Summary
Plasmagestützte Beschichtungsverfahren, insbesondere Magnetronsputterprozesse, zählen zu den essenziellen Methoden der modernen Materialverarbeitung. Struktur und Eigenschaften der entstehenden Dünnfilme basieren dabei wesentlich auf der Wechselwirkung von Plasmaspezies und Substrat. In diesem Buch wird die Diagnostik gepulster HiPIMS-Plasmen („High power impulse magnetron sputtering“) diskutiert, unter anderem mit zeitaufgelöster energieselektiver Massenspektrometrie und kalorimetrischen Sonden. Dargestellt sind die angewandten Diagnostiken sowie die entsprechenden Grundlagen der Plasmaphysik und der Plasma-Oberflächen-Wechselwirkung. Mittels der Messmethoden werden die Ionenenergie und der Energieeintrag im HiPIMS-Prozess mit dem konventionellen DC-Sputtern verglichen. Weiterer Gegenstand der Arbeit ist die Superposition von HiPIMS- und Hochfrequenzanregung (HF) an einem Magnetron. Die Resultate zeigen erstmalig, dass dies die Ionenenergie signifikant steigert und effizientere Abscheideprozesse ermöglicht.
