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Plasmaimmersions-Ionenimplantation


Mithilfe der Plasma-Immersions-Ionenimplantation (PIII) können die Vorteile der konventionellen Ionenimplantation auf großflächige, komplex geformte Geometrien übertragen werden. Das zu behandelnde Werkstück wird dazu in einer Vakuumkammer von einem durch eine geeignete Plasmaquelle generierten Plasma umhüllt; durch Anlegen von negativen Hochspannungspulsen mit sehr kurzen Pulsanstiegszeiten (< 1 Mikrosekunde) werden die beweglicheren Elektronen des Plasmas daraufhin zurückgestoßen und die zurückbleibenden positiven Ionen auf das Werkstück beschleunigt (implantiert). Die Beschleunigungsspannungen liegen dabei unterhalb der der herkömmlichen Ionenimplantation (Größenordnung: 30 kV). Das Verfahren findet potentielle Anwendungen in der Verbesserung der mechanischen Belastbarkeiten von Metallkomponenten (Fahrzeuggetriebe, Aerospace), im Halbleiterbereich (SIMOX, ultra-shallow junctions) und zur Verbesserung der Biokompatibiliät medizinischer Implantate (Ti- und NiTi-Legierungen).

piii

Eine Kombination des Verfahrens mit einem Abscheideprozeß (z.B. CVD-Prozesse, Lichtbogenverdampfer) ergibt ebenfalls ein großflächiges, ionengestütztes Depositionsverfahren. Ein Beispiel für eine Anwendung dieses Verfahrens ist die Deposition diamantartiger Kohlenstoffschichten (DLC).