Beschreibung
Ziel der Arbeit ist die Überführung von Wissen zur Herstellung von superharten, amorphen, tetraedrisch gebundenen Kohlenstoffschichten (ta-C) mit dem gepulsten Laserabscheideverfahren (PLD) in Kombination mit dem Laserpulsspannungsrelaxation-Verfahren (LSR) in die Industrie. Es werden die folgenden drei Teilprozesse hinsichtlich ihres Einflusses auf die ta-C Schichteigenschaften untersucht: Targetbeschaffenheit und Vorbehandlung von Targets und Substraten, der ns Ablationsprozess mittels Kryptonfluorid Excimerlaser, das taC Schichtwachstum und daraus resultierend mögliche Beschichtungsfehler. Aus diesen Vorbetrachtungen werden die Ursachen für Beschichtungsfehler erarbeitet und Vorschläge zu deren Vermeidung gegeben. Die Droplet- bzw. Partikulatminimierung spielt dabei eine bedeutende Rolle. Weiterhin werden die Schichteigenschaften in Abhängigkeit von den Prozessparametern des PLD-Prozesses bestimmt und daraus das Potential der ta-C Schichten hinsichtlich der industriellen Anwendbarkeit aufgezeigt. Neben morphologischen und mechanischen ta-C Schichteigenschaften werden in diesem Zusammenhang auch die optischen Eigenschaften analysiert. Es wird gezeigt, dass die unterschiedlichen Eigenschaften unter Variation der Ablationsfluenzen in weiten Bereichen definiert eingestellt werden können. Ta-C Schichten können beispielsweise mit gezielten Härtewerten zwischen ca. 15 - 60 GPa abgeschieden werden. Diese Arbeit soll dem industriellen Anwender Hinweise für die Herstellung von industrietauglichen PLD-/LSR-Beschichtungsanlagen und für die Erzeugung von haftfesten, spannungsfreien, superharten ta-C-Schichten geben.
