Elektronische Schichten

Elektro­nische Schichten mit verschie­denen Eigen­schaften

Elektrisch leitfähige Schichten

Elektrisch leitfähige Beschichtungen bestehen im einfachsten Fall aus dünnen Metallschichten, die durch einen Gleichspannungs-Sputterprozess im Vakuum (DC-Sputtern) aufgetragen werden. Je nach Substratmaterial oder unterliegender Schicht spielen neben der elektrischen Leitfähigkeit auch die Barriere- oder Adhäsionseigenschaften der Metallschicht eine Rolle.

Leitfähige Schichten in elektrischen Schaltkreisen sind beispielsweise

  • Kupfer (Cu)
  • Silber (Ag)
  • Gold (Au)
  • Platin (Pt)
  • Palladium (Pd)

Zu Barrieremetallen gehören beispielsweise

  • Molybdän (Mo)
  • Nickel (Ni)
  • Nickel-Vanadium (NiV)


Typische Adhäsionsmetalle sind zum Beispiel

  • Chrom (Cr)
  • Nickel-Chrom (NiCr)
  • Titan (Ti)
  • Titan-Wolfram (TiW)

Transparente elektrisch leitfähige Schichten

Transparente leitfähige Beschichtungen sind charakterisiert durch einen niedrigen elektrischen Flächenwiderstand bei gleichzeitig hoher Transmission. Beschichtungen aus transparenten leitfähigen Oxiden (TCO) oder auch ultra-dünne Metallfilme tragen diese Eigenschaften.

FHR Anlagenbau bietet im Bereich Lohnbeschichtung & Musterbeschichtungen alle geeigneten Sputterverfahren zur Abscheidung dieser Schichten auf Glas-, Silizium- und Foliensubstraten.

 

Beispiele für transparente leitfähige Oxide (TCO)

  • Indiumzinnoxid (ITO)
  • Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO)
  • Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO)
  • Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO)

Ultra-dünne Metallfilme bestehen beispielsweise aus

  • Gold (Au)
  • Silber (Ag)

Hochohmige Schichten (Wider­stände)

Der elektrische Widerstand hochohmiger Beschichtungen lässt sich durch geeignete Materialwahl in einem weiten Bereich einstellen, beginnend bei etwa 10 Ohm über 1000 Ohm bis hin in den Mega-Ohm-Bereich.

Beschichtungsmaterial im Bereich 10 Ohm bis 250 Ohm

  • Tantalnitrid (TaN)
  • Nickelchrom (NiCr)

Beschichtungsmaterial bis 1000 Ohm

  • Siliziumchrom (SiCr)
  • Siliziumchromoxid (SiCrOx)

Beschichtungsmaterial bis 1 Mega-Ohm

  • Dotiertes Polysilizium

Elektrisch isolie­rende Schichten (Dielek­trika)

Dielektrische Materialien sind charakterisiert durch die Abwesenheit freier Ladungsträger und deshalb im Allgemeinen nur schwach oder überhaupt nicht elektrisch leitend.

Sie eignen sich daher gut als Isolatoren und können oftmals durch geeignete Sputterverfahren (HF-Sputtern, gepulstes DC-Sputtern, reaktives Sputtern) in dünnen Schichten abgeschieden werden.

Häufige elektrisch isolierende Beschichtungen

  • Aluminiumoxid (Al2O3)
  • Siliziumoxid (SiO2)
  • Siliziumnitrid (SiN)

Weitere dielektrische Beschichtungen

  • Metalloxide wie Molybdänoxid (MoO2)
  • Titanoxid (TiO2)
  • Wolframoxid (WO2)

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