Hamburg 2001 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 9: Laserverfahren I

DS 9.4: Talk

Tuesday, March 27, 2001, 10:15–10:30, S 5.1

Laserpulsabscheidung von kubischen Bornitridschichten bei hohen Energiefluenzen — •Günter Reiße und Steffen Weißmantel — Laserinstitut Mittelsachsen e.V., Hochschule Mittweida, Technikumplatz 17, 09648 Mittweida

Im Vortrag wird über die Abscheidung von kubischen Bornitridschichten (c-BN) mittels ionengestützter Laserpulsabscheidung und deren Charakterisierung berichtet. Insbesondere wird gezeigt, dass bei hohen Laserpulsfluenzen größer 30 J/cm2 c-BN-Aufwachsraten von über 50 nm/min erreichbar sind. Von wesentlicher Bedeutung für diese hohen Aufwachsraten sind die hohen mittleren kinetischen Energien der ablatierten Spezies von größer 130 eV, wodurch ein großer Teil des notwendigen Energie- und Impulseintrages in die aufwachsenden Schichten realisiert wird. Unter Verwendung von h-BN-Zwischenschichten wurden entsprechende c-BN-Schichten auf Si- und WC-Hartmetallsubstrate abgeschieden und ihre Struktur und mechanischen Eigenschaften untersucht. Die nanokristallinen Schichten besitzen hohe kompressive Spannungen bis 12 GPa, die durch kurzzeitiges Tempern bis auf 5 GPa verringert werden können. Ihre Vickersmikrohärte liegt abhängig von den Abscheideparametern im Bereich von 30 bis 45 GPa, ihr Elastizitätsmodul im Bereich von 400 bis 500 GPa. Eine quantitative Bestimmung der Haftfestigkeit mittels Ritztest ergab für c-BN-Schichten auf WC-Substraten kritische Lasten bis 50 N.