Plasmabeschichtung

Die Plasmabeschichtung ist ein Produktionsverfahren, bei dem Werkstücke aller Art mit dünnen Schichten überzogen werden, welche durch die Einwirkung einer elektrischen Spannung aus einem Plasma extrahiert werden.

Das Werkstück wird (nach einer sehr gründlichen Reinigung) in eine Vakuumkammer (es handelt sich fast immer um nicht-thermische Niederdruckplasmen) eingebracht und dort fixiert. Die Kammer wird je nach Verfahren evakuiert bis ein Restgasdruck im Hochvakuum- beziehungsweise Ultrahochvakuum-Bereich erreicht ist. Danach wird über hochempfindliche Ventile ein Arbeitsgas (meist Argon) eingelassen und durch verschiedene Methoden des Energieeintrags (beispielsweise Mikrowellen, Hochfrequenz, elektrische Entladung) ein Niederdruck-Plasma gezündet.

Neben dem Arbeitsgas können weitere Gase (beispielsweise Methan, Ethin, Stickstoff) eingelassen werden. In dem Niederdruck-Plasma haben die Elektronen solch hohe Energien, dass chemische Reaktionen möglich sind, die im thermischen Gleichgewicht nicht möglich sind. Man spricht in diesem Fall von einem reaktiven Plasma, da sich auf dem Werkstück die Reaktionsprodukte niederschlagen. Reaktive Plasmen können (und werden) mit Sputterverfahren kombiniert (reaktives Sputtern).

Die abgeschiedenen Schichten finden in vielen Gebieten Einsatz, beispielsweise Optik (Antireflexionsschichten), Produktveredlung (Titannitrid als Goldersatz), Verschleißschutz, Elektronik, Antihaftbeschichtung.