Plasmatechnik

Die Plasmatechnik ist ein wichtiges Werkzeug in der Herstellung, Modifikation und Funktionalisierung von Beschichtungsverfahren und Oberflächentechnik. Die Institute des Fraunhofer-Verbunds Light & Surfaces nutzen diese Technik sowohl bei Beschichtungsprozessen in der Herstellung besonderer Schichtfunktionalitäten als auch in der Modifikation lasertechnisch hergestellter Schichten. Durch geeignete Anregungstechniken in der Gasphase können Schichtzusammensetzungen und Oberflächenzustände gezielt verändert und an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Der Einsatz von Atmosphärendruck-Plasmaverfahren beispielsweise ist für die Reinigung von Oberflächen sowie die Aktivierung von Polymerfolien, Holz und Holzwerkstoffen zur Verbesserung der Benetzbarkeit ist in der Industrie bereits weit verbreitet.

Durch Beschichtungsprozesse bei Atmosphärendruck können mittels zusätzlichen Plasmaprozessen Benetzbarkeit und Oberflächenspannungen gezielt eingestellt werden, mit denen sich hydrophile, hydrophobe und sogar super­hydrophobe Oberflächen realisieren lassen.

Die plasmaaktivierte Hochratebedampfung und die plasmaunterstützte, chemische Gasphasenabscheidung (plasma-enhanced chemical vapor deposition, PECVD) sind Kerntechnologien der Verbundinstitute. Hochrate-PECVD ist ein etablierter Prozess, um siliziumbasierte Polymerschichten für verschiedene Anwendungen abzuscheiden. Die wirtschaftliche Vakuumbeschichtung erfordert außerdem hohe Beschichtungsraten auf großen Flächen. Die plasmaaktivierte Bedampfung ist ein geeigneter Weg, um auch bei hohen Raten gute Schichteigenschaften zu erzielen.

Neben diesen unterstützenden Prozessen werden Plasmaverfahren für medizinische und eigenschaftsändernde Anwendungen genutzt, bei denen die hohe Elektronenenergie der Plasmen und die entstehende UV-Strahlung für eine Aktivierung bzw. Deaktivierung von Oberflächen zum Einsatz kommen.