Neue Ausgründung am FBH: Dünne Schichten bei Atmosphärendruck abscheiden
Abb. 1: Plasmaquelle für den Atmosphärendruck
Abb. 2: Versuchsaufbau für Sputterbeschichtungen bei Atmosphärendruck
Abb. 3: Abgeschiedene Goldschicht
In vielen Produkten des täglichen Lebens, wie zum Beispiel Computern, Mobiltelefonen, Brillen, Flachbildschirmen, Fassadengläsern finden sich dünne Schichten, die durch Kathodenzerstäubung (Sputtern) hergestellt werden. Dafür sind bislang große und aufwändige Vakuumanlagen erforderlich. Forschern am FBH ist es gelungen, das Verfahren auf den Atmosphärendruckbereich zu transferieren. Es ermöglicht in der Zukunft erhebliche Kostensenkungen durch die Einsparung der teuren Vakuumtechnik und erschließt neue Beschichtungsmöglichkeiten, die bislang durch Anforderungen des Vakuums ausgeschlossen waren. In naher Zukunft soll das Verfahren durch eine Ausgründung kommerziell verwertet werden.
Das Verfahren basiert auf einer Atmosphärenplasmaquelle für medizinische Behandlungen, die beim FBH im Rahmen eines Gemeinschaftsprojektes mit der Industrie entwickelt wurde (Abb. 1). In einem Versuchsaufbau (Abb. 2) wird die Quelle mit einem Sputtertarget und einer zusätzlichen Stromversorgung ausgerüstet. Dadurch wird es möglich, bei Atmosphärendruck dünne Schichten abzuscheiden (Abb. 3). Die Kombination eines Mikrowellenplasmas mit einer Gleichspannung zur Ionenbeschleunigung lässt sich stabil betreiben und ermöglicht so die gewünschte Abscheidung. Internationale Patente wurden diesbezüglich angemeldet.
Der Fachwelt wurde das Verfahren im Oktober 2012 erstmalig auf der PSE (13th International Conference on Plasma Surface Engineering) in Garmisch-Partenkirchen vorgestellt und dort engagiert diskutiert. Bislang galt ein solches Verfahren nämlich selbst in Fachkreisen als unmöglich. Die große wirtschaftliche Bedeutung dieser Erfindung hat Mitarbeiter des FBH bewogen, eine Firmengründung anzustreben, in der diese Technologie marktreif gemacht und vertrieben werden soll. Ein Antrag auf ein EXIST-Forschungstransferprojekt wurde gestellt und positiv begutachtet.
Publikationen
R. Bussiahn, R. Gesche, S. Kühn, K.-D. Weltmann, "Integrated Microwave Atmospheric Plasma Source (IMAPlaS): thermal and spectroscopic properties and antimicrobial effect on B. atrophaeus spores", Plasma Sources Sci. Technol., vol. 21, no. 065011 (2012).
J. Liebmann, J. Scherer, N. Bibinov, P. Rajasekaran, R. Kovacs, R. Gesche, P. Awakowicz, V. Kolb-Bachofen, "Biological effects of nitric oxide generated by an atmospheric pressure gas-plasma on human skin cells", Nitric Oxide, vol. 24, no. 1, pp. 8-16 (2011).
FBH-Forschung: 12.12.2012