Hochleistungsplasmen zur Synthese diamantähnlicher Kohlenstoffschichten

Abstract

Beschichtungen aus diamantähnlichem Kohlenstoff (diamond‐like carbon, DLC) finden aufgrund ihrer vielfältig einstellbaren Eigenschaften, z. B. einer hohen Härte als Verschleißschutz in vielen Anwendungsgebieten Verwendung. Hinsichtlich der Synthese dieser Schichten aktuell das High Power Pulsed/Impulse Magnetron Sputtering (HPPMS/HiPIMS) Gegenstand der Forschung, welches im Gegensatz zu etablierten Verfahren, z. B. der Pulsed Laser Deposition (PLD), glatte Schichten ohne weitere Nachbearbeitungsschritte ermöglicht. Vor Abscheidung der Schichten kann das Beschichtungsplasma in‐situ mittels plasma‐analytischer Methoden untersucht und ein Prozessfenster zur Schichtsynthese definiert werden. Das Ziel dieser Arbeit war es, ein Prozessfenster mit einer möglichst hohen Anzahl energiereicher Kohlenstoffionen zu bestimmen, die eine Grundvoraussetzung zur Synthese harter DLC‐Schichten darstellen. Es wurden die hinsichtlich der Kohlenstoffionisation viel‐versprechenden Parameter Prozessgaszusammensetzung und ‐druck sowie die HPPMS‐Pulsparameter variiert, um Parameter für die Schichtsynthese abzuleiten.

Crack Resistance of Diamond‐Like Carbon Coatings

“…Generally, the increased ionization and ion energy of the C atoms by using He and Ne as process gas leads to an increased implantation of the ions into the growing coating compared to the coating deposited with Ar. This phenomenon was also observed for several different coatings in [10,[13][14][15]. This explains the refinement of the coating morphology observed in Fig.…”