Projektstand

Dezember 2021: LASER heating system running!

Erfolgreiche Inbetriebnahme der Laserheizung zur einseitigen Hochtemperaturbeschichtung: Die Abbildung illustriert den auf geringes Gewicht optimierten Substrathalter mit eingebautem Si(111)-Substrat. Je nach Einstellung (gewählter Leistung) glüht das Silizium unterschiedlich stark (Verlauf rot-orange-gelb).

Oktober 2021: Beam profile analysis by Faraday-Cup array!

Vermessung der Ionenstrahlprofile des Primärstrahles (beispielhafte Aufnahmen in (a) und (b)) unter Betrieb mit Argon. Die Vermessung erfolgte über die Aufnahme des Ionenstromes mittel eines Arrays aus acht Faraday-Cups. Man erkennt deutlich die unterschiedliche Fokussierung / die unterschiedliche Strahldivergenz unter Betrieb der Ionenquelle mit unterschiedlichen Extraktionsspannungen oder rf-Versorgung.

August 2021: Software control in Alpha-Version!

Abschließende Arbeiten an der Alpha-Variante der Prozessautomatisierung. Bedienung aller Versorgungselektronik sowie Überwachung der Sicherheitsssysteme erfolgen nun automatisiert über eine PC-Steuerung.

Mai 2021: Duplex sputter growth!

Erste Depositionsversuche mittels simultanem Beschuss zweier Materialtargets mit antiparallel gerichteten Ionenstrahlen (links). Hierbei wurden als Fallstudie die Materialsysteme MgO und ZrO₂ gewählt. Die sich ergebende beidseitige Beschichtung des Substrates ermöglicht die Ausbildung von verspannungsfreien optischen Beschichtungen. Der Nachweis der erfolgreichen Beschichtung des Substrates mit MgO_x bzw. ZrO_x wurde mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) erbracht (rechts). Eine latente Querkontamination könnte auf die nicht endgültig optimierte Prozessgeometrie zurückzuführen sein.

März 2021: Material gradients established!

Erste Depositionsversuche mittels simultanem Beschuss zweier Materialtargets mit parallel gerichteten Ionenstrahlen (links). Hierbei wurden als Fallstudie die Materialsysteme MgO und ZnO gewählt. Die sich ergebende kombinatorische Beschichtung des Substrates ermöglicht die Ausbildung von Materialgradienten. Der Nachweis der erfolgreichen Beschichtung des Substrates mit ZnMgO wurde mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) erbracht (rechts).

Januar 2021: In-situ diagnostics running!

Inbetriebnahme der in-situ-Diagnostik zur Schichtdickenkontrolle ist erfolgreich durchgeführt. Die aufgenommenen Schichtdicken für optische Beschichtungen (hier Fallbeispiel TiO₂) stimmen mit den ex-situ vermessenen Werten der spektroskopischen Ellipsometrie überein. Eine Erweiterung der automatisierten Schichtdickenkontrolle kann über ein „Anlernen“ der neu gewünschten Materialsysteme erfolgen.

November 2020: Erster erfolgreicher Betrieb von vier Ionenquellen!

Nach weiterer Optimierung der Prozessgeometrie konnten zwei weitere Ionenquellen in Betrieb genommen werden. Sequentieller als auch simultaner Betrieb von bis zu vier Ionenquellen ist damit etabliert.

Oktober 2020: Erster erfolgreicher Betrieb mit zwei Ionenquellen!

Nach erfolgreicher Optimierung von Gaseinlass und Ansteuerelektronik konnten zwei Ionenquellen in Betrieb genommen und sowohl sequentiell als auch simultan betrieben werden. Dabei wurden neben reinen Argonplasmen auch Gasgemische wie Argon-Sauerstoff (links) und Argon-Stickstoff (rechts) genutzt.

September 2020: Erstes Plasma erfolgreich gezündet!

Nach den Dichtigkeitsprüfungen der Prozess- und Ladekammern konnte eine erste Ionenstrahlquelle in Betrieb genommen werden. Mit den kompakten, an der Ionenstrahlquelle integrierten Radiofrequenzgeneratoren wurde ein Argonplasma über einen breiten Parameterraum in der 2DIBS Anlage getestet, um die vorab ex-situ bestimmten Werte zu verifizieren. Gleichzeitig wurde die Auslegung und Leistungsfähigkeit des Pumpsystems bestätigt.