Optisch dünne Schichten mit kontrollierten Eigenschaften durch plasmaunterstütztes Magnetronsputtern

In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer reaktiver Magnetron Sputterprozess untersucht, bei welchem der beschichtende Sputterprozess durch eine zusatzliche Plasmaquelle unterstutzt wird. Die verwendete Plasmaquelle zeichnet sich durch eine hohe Ionenstromdichte bei moderater Ionenenergie aus. Zu Beginn der Arbeiten wurden umfangreiche Untersuchungen zur moglichen Wechselwirkung von Magnetron und Plasmaquelle im Beschichtungsprozess durchgefuhrt. Dazu gehort auch die Bestimmung von Plasmakenngrosen am Ort des Substrates. Es konnte gezeigt werden, dass durch die gewahlte Anordnung eine stabile, kontrollierbare Prozessfuhrung gewahrleistet ist. Anschliesend wurden mit dieser neuentwickelten Quellenanordnung bei reaktiver Prozessfuhrung oxidische Materialien wie Zirkon (ZrO2) und Titandioxid (TiO2) abgeschieden und untersucht. Es wird gezeigt, dass sich durch eine prazise Prozessfuhrung mit Einstellung des Ion-Teilchen-Verhaltnisses verschiedene optische und morphologische Schichteigenschaften gezielt beeinflussen lassen. Optical thin films with controlled properties by plasma enhanced magnetron puttering A new reactive magnetron sputter process was investigated in which an additional plasma source was implemented to support the magnetron sputter process. The plasma source is determined by high ion current density and moderate ion energy. At the beginning of the work, extensive investigations of the interaction of the magnetron with the plasma source during the deposition process were performed. Also, the plasma parameters in the region of the substrate were determined. A stable process which can be controlled very precicely was obtained with the set-up used here. In the following, different oxide materials such as zirconia (ZrO2) and titania (TiO2) were deposited and investigated. It shows that because of the precise process control, different optical and morphological properties can be directly influenced by tuning the ion-to neutral fraction of the process.