Um das Warten auf die 14. ThGOT und das 6. Optik-Kolloquium zu verkürzen möchten wir Ihnen in den kommenden Wochen einen kleinen Vorgeschmack auf unsere zahlreichen spannenden Fachvorträge geben.
Zerstörungsfreie Charakterisierung von Schichten und Oberflächen mittels Laser-akustischer Oberflächenwellen
Volker Weihnacht, Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden
Die Messung mechanischer Oberflächen- und Schichteigenschaften beschränkt sich bisher oftmals auf indentierende Verfahren zur Härte- bzw. E-Modulmessung bzw. eine Querschnittpräparation eines Oberflächensegments mit anschließender Analyse. Die laserakustische Untersuchung von Oberflächen und Schichten unter Nutzung von Oberflächenwellen bietet dazu eine vielversprechende Alternative bzw. Ergänzung. Sie basiert auf einer Schallwellenanregung mit einem gepulsten Laser und einer Geschwindigkeitsmessung der Wellen in Abhängigkeit ihrer Frequenz.
Das erhaltene Spektrum erhält eine Vielzahl von Informationen über die Oberflächen- und Schichteigenschaften, die über ein geeignetes Fitmodel direkt bestimmt werden können. Im günstigsten Fall können aus der Messkurve sowohl der E-Modul, die Dichte als auch die Schichtdicke bestimmt werden. Das Verfahren ist außerordentlich sensitiv, selbst wenige Nanometer dicke Schichten können genau vermessen werden. Mit einer Anpassung der Sensorik können neben dünnen Schichten auch Dickschichten bis in den Millimeter-Bereich charakterisiert werden. Hier spielt neben der Vermessung der klassischen Schichteigenschaften oft die Detektion von Fehlstellen wie Poren und Mikrorisse eine Rolle.
Dieser Vortrag wird am 13.03.2019 um 13:30 Uhr in SESSION C: NEUE MESSVERFAHREN IN DER OBERFLÄCHENTECHNIK präsentiert.
Zerstörungsfreier Test zur Analyse von Defekten in dünnen Barriereschichten
Mariagrazia Troia, Universität Stuttgart – Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP), Stuttgart
Die Wirkung von Barriereschichten gegen Sauerstoff, die für die Verpackung von Lebensmitteln und die Verkapselung empfindlicher elektronischer Geräte eingesetzt werden, sind durch punktuelle mikro- und submikromimetrische Defekte stark eingeschränkt. Um die Dichte, den Ursprung und die Auswirkung auf die Sauerstofftransmissionsrate solcher Defekte in Schichten, die mittels Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) erzeugt wurden, zu bestimmen, wurde ein neuer zerstörungsfreier Test entwickelt und optimiert. Dünne Filme, die als Sauerstoffsbarriereschichten dienen, wurden auf dünnen, flexiblen PET-Folien mittels eines Elektron-Zyklotron-Resonanz-(ECR) Plasma und eines Gasgemisches aus Hexamethyldisilazane (HMDSN) und Sauerstoff abgeschieden. Das ECR-Plasma wird durch Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz erzeugt.
Zur Analyse der Defekte wird die beschichtete Probe in eine Testzelle zwischen einer reinen CO2-Atmosphäre und einer gesättigten Kalkwasserlösung eingebracht. Die CO2-Moleküle durchdringen bevorzugt die Defekte in den Barrierenschichten und verursachen die Ausfällung von Kalziumkarbonatkristallen auf der Oberseite der Defekte, d.h. auf der Seite mit der Kalkwasserlösung. Die Echtzeitanalyse wurde mittels eines optischen Mikroskops, das auf dem transparenten Oberteil der Zelle angeordnet ist, durchgeführt. Mittels auf der Probe angebrachte Markern wurde die Position der Kristalle und der darunterliegenden Defekte bestimmt und anschließend in einem Rasterelektronmikroskop (REM) detaillierter untersucht.
Dieser Vortrag wird am 13.03.2019 um 13:50 Uhr in SESSION C: NEUE MESSVERFAHREN IN DER OBERFLÄCHENTECHNIK präsentiert.