Kathodenzerstäuben (Sputtern)

Das Kathodenzerstäuben, auch als Sputtern bekannt, ist ein Verfahren im Bereich der Oberflächentechnik, das zur gezielten Beschichtung von Materialien, insbesondere Metallen, genutzt wird. Bei diesem Prozess kommt es zur physikalischen Zerstäubung von Materialien durch Ionenbeschuss in einer Vakuumkammer.

Der Ablauf des Kathodenzerstäubungsprozesses beginnt mit der Platzierung des zu beschichtenden Materials, der Kathode, in der Vakuumkammer. Gleichzeitig wird ein Material, typischerweise ein Edelmetall wie Titan oder Aluminium, als Beschichtungsmaterial in der Nähe positioniert. Eine elektrische Spannung wird angelegt, wodurch Ionen des Beschichtungsmaterials erzeugt werden.

Diese Ionen treffen auf die Oberfläche der Kathode und lösen dabei Atome des Materials heraus. Die gelösten Atome legen sich auf die Oberfläche der Kathode nieder und bilden so eine dünne, gleichmäßige Beschichtung. Dieser Vorgang ermöglicht die präzise Steuerung der Beschichtungsdicke und -zusammensetzung.

Das Kathodenzerstäuben wird in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, darunter die Elektronik- und Halbleiterherstellung, die Optik sowie die Beschichtung von Bauteilen für den Korrosionsschutz. Die erzeugten Beschichtungen zeichnen sich durch ihre Härte, Haftfestigkeit und Homogenität aus, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen attraktiv macht.