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2025-01-13T16:07:28Z

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'''Lichtbogenverdampfen''' oder Arc-PVD (auch {{lang|en|''arc evaporation''}}, von {{enS|''arc''}} ‚Bogen‘) ist ein Beschichtungsverfahren aus der Gruppe der [[Physikalische Gasphasenabscheidung|physikalischen Gasphasenabscheidung]] (PVD), genauer gesagt ein [[Thermisches Verdampfen|Verdampfungsverfahren]].

[[Datei:Lichtbogenverdampfung.png|mini|Im linken Bild ist der Lichtbogen zwischen Zünder und Kathodenmaterial, sowie die Bildung eines Ectons zu sehen. Im rechten Bild die entstehende Plasmafackel mit den emittierten Teilchen.]]
Bei diesem Verfahren brennt zwischen der Kammer und dem auf negativem Potenzial liegenden [[Target (Physik)|Target]] ein [[Lichtbogen]], der das später z. B. auf ein [[Werkstück]] (dem [[Substrat (Materialwissenschaft)|Substrat]]) aufzubringende Targetmaterial schmilzt und verdampft. Das Target wirkt als Kathode, die Kammerwand der [[Vakuumkammer]] oder eine definierte Elektrode als Anode. Dabei wird ein großer Teil (bis zu 90 %) des verdampften Materials [[Ionisation|ionisiert]]. Der Materialdampf (Targetmaterial) breitet sich ähnlich wie beim [[Thermisches Verdampfen|thermischen Verdampfen]] radial vom Target aus. Da an das Substrat zusätzlich ein negatives Potenzial gelegt wird, wird der ionisierte Materialdampf zusätzlich zum Substrat hin beschleunigt. An der Substrat[[Grenzfläche|oberfläche]] kondensiert der Materialdampf. Durch die hohen Ionisationsanteile kann durch entsprechende Spannungen am Substrat und Target eine große [[kinetische Energie]] in den Metalldampf eingebracht werden, so dass am Substrat ein mehr oder weniger starker [[Sputtern|Sputter]]-Effekt erreicht werden kann. Dies wird unter anderem ausgenutzt, um die Eigenschaften (Schichthaftung<ref>{{Literatur|Autor=W. König, R. Fritsch, O. Knotek, G. Krämer|Titel=Arc-PVD-Beschichtung von Hartmetallen und Analyse des funktionellen Verhaltens beim Zerspanen im unterbrochenen Schnitt|Sammelwerk=Materialwissenschaft und Werkstofftechnik|Band=24|Nummer=3–4|Datum=2004|Seiten=131–141|DOI=10.1002/mawe.19930240312}}</ref>, Dichte, Zusammensetzung usw.) der abgeschiedenen Schicht zu beeinflussen.

== Literatur ==
* {{Literatur|Autor=Donald M. Mattox|Titel=Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing: Film Formation, Adhesion, Surface Preparation and Contamination Control|Verlag=Noyes Pubn|Datum=1998|ISBN=0-8155-1422-0}}
* {{Literatur|Autor=André Anders|Titel=Cathodic Arcs - From Fractal Spots to Energetic Condensation|Verlag=Springer|Datum=2008|ISBN=978-0-387-79107-4}}
* {{Literatur | Autor = André Anders | Titel = The evolution of ion charge states in cathodic vacuum arc plasmas: a review | Sammelwerk = Plasma Sources Science and Technology | Band = 21 | Nummer = 3| Datum = 2012-06-01 | Seiten = 035014| Online= [https://escholarship.org/uc/item/2tm4n5w2 Entwurfsversion]| DOI= 10.1088/0963-0252/21/3/035014}}
== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung]]
[[Kategorie:Oberflächenphysik]]

Lichtbogenverdampfen - Versionsgeschichte

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