Mikroplasmen

Bei der Mikrowellen-Plasmaerzeugung, insbesondere im 2,45 GHz-ISM-Band, eröffnen Entwicklungen aus dem FBH eine Vielzahl von Anwendungen in der Medizin, der Biologie, bei der Halbleiterfertigung und der industriellen Oberflächentechnik. Die vielfältig industriell genutzte Niederdruck-Plasmatechnik erfordert ständig Verbesserungen hinsichtlich Qualität, Effizienz sowie der Reduzierung von Kosten. Zudem gewinnt der neu entstehende Bereich der atmosphärischen Mikroplasmen immer mehr Aufmerksamkeit, da sich hier sowohl ein hohes Potenzial für neue Plasmaanwendungen als auch die Chance für den Transfer von Niederdruckanwendungen in den kostengünstigeren atmosphärischen Bereich ergibt.

  • Mikroplasma Atmosphärendruck
    [+] Handliche Mikrowellenplasmaquelle, die bei Atmosphärendruck arbeitet
  • Mikrowellenplasma bei Atmosphärendruck
    [+] Mikrowellenplasma bei Atmosphärendruck

In beiden Bereichen ist die Anwendung von Mikrowellenfrequenzen derzeit limitiert. Die aktuell genutzten Magnetron-Quellen sind erst ab Leistungen von ca. 300 W verfügbar, die Übertragung von Mikrowellenenergie vom Generator zum Plasma ist problematisch. Es besteht deshalb ein Bedarf für integrierte, halbleiterbasierte Systeme aus Generator und Elektroden, die zuverlässig sind und einfach in die Anwendungen integriert werden können. Insbesondere kann das hohe Potenzial von effizienten, hochdichten atmosphärischen Mikrowellenplasmen nur nutzbar gemacht werden, wenn kleine, integrierte Plasmaquellen verfügbar sind. Hierfür bietet das FBH maßgeschneiderte Lösungen.

Schwerpunkte

  • Quellendesign - verschiedene Ansätze für Plasmaquellen und die zugehörigen Mikrowellen-Leistungsoszillatoren.
  • Anwendungen für atmosphärische und Niederdruck-Plasmaquellen, u.a.
    • Aktivierung
      Viele Verfahren der Oberflächentechnik, wie Beschichtung, Drucken, Lackieren oder Kleben erfordern eine Aktivierung der Oberfläche zur Verbesserung der Benetzung. Dies lässt sich mit einer Plasmaquelle kostengünstig an Atmosphäre durchführen (Kooperation mit Aurion Anlagentechnik GmbH und TECHNOPLOT CAD Vertriebs GmbH).
    • Beschichten
      In Zusammenarbeit mit SENTECH Instruments GmbH werden Plasmaquellen für die atomlagenweise Beschichtung (Atomic Layer Deposition, ALD) entwickelt (Niederdruck-Plasma). Ferner können durch die plasmaunterstützte Gasphasenabscheidung (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion, PEVCD) auch Nanoschichten bei Atmosphärendruck erzeugt werden.