Beschichtungstechnologie: PVD Beschichtung

DÜNNSCHICHTTECHNOLOGIE FÜR OPTISCHE BESCHICHTUNGEN

Die von S1 Optics eingesetzte Beschichtungstechnologie ist das PVD-Beschichtungsverfahren (Physical Vapour Deposition). Die PVD Beschichtung bezeichnet ein im Vakuum stattfindendes Beschichtungsverfahren in der Dünnschichttechnologie, bei dem die Schicht auf den Substraten durch Kondensation eines Materialdampfs gebildet wird.


Die Beschichtungstechnologie wird für die Produktion von optischen Beschichtungen auf Glas oder Metallsubstraten angewendet. PVD-Prozesse für optische Beschichtungen auf Kunststoffsubstraten sind mit einer Plasmaquelle möglich, da sich damit gute Schichteigenschaften trotz niedriger Temperaturen erreichen lassen.

 

Mit dem PVD-Verfahren können eine Vielzahl von Metallen, Oxiden, Nitriden und Halbleiter abgeschieden werden. Wenn Reaktivgase wie Sauerstoff (O2), Stickstoff (N2) oder Kohlenwasserstoff zugeführt werden, lassen sich ebenfalls Oxide, Nitride oder Karbide stöchiometrisch abscheiden. Diese dünnen Schichten werden vor allem in der Elektroindustrie, der Medizin- und der Lichttechnik verwendet, aber auch um optische Beschichtungen herzustellen. Die Dicken solcher Schichten liegen im Nanometer-Bereich (nm). Sie werden meist übereinander gedampft, sodass ein Mehrschichtsystem mit Gesamtschichtdicken bis zu einigen Mikrometern (µm) entsteht, das eine sehr hohe Schichtqualität hat. So entstehen dichte, homogene und duktile Schichten, die mit herkömmlichen Methoden nicht erreicht  werden können.

Die PVD-Beschichtung verläuft grundsätzlich über drei Stadien:

  • 1. die Überführung des Schichtmaterials in den gasförmigen Zustand
  • 2. den Transport des Dampfs durch die verdünnte Gasatmosphäre zwischen Quelle und Substrat und
  • 3. die Kondensation des Dampfes, insbesondere auf der Substratoberfläche unter Ausbildung einer dünnen Schicht.

Beschichtet wird mit dem PVD-Verfahren (Elektronenstrahlverdampfen, Widerstandverdampfen, plasmaunterstütze IAD Prozesse).

Es werden moderne Beschichtungsanlagen mit einer anspruchsvollen Ausstattung bezüglich Vakuum, Verdampfer- und Plasmaquellen, Anlagensteuerung, Optischer Monitor u.v.m. eingesetzt.

Hohe Schichtdichte und damit eine hohe mechanische Belastbarkeit, geringe Drift bei Temperaturwechsel sowie eine ausgezeichnete Klima- und Langzeitstabilität der optischen Eigenschaften zeichnen dieses Verfahren aus.

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