DE452006T1 - Verbundfilm und verfahren zu seiner herstellung. - Google Patents
Verbundfilm und verfahren zu seiner herstellung.Info
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Claims (33)
1. Ein Verfahren zum Bilden eines zwei oder mehr Elemente umfassenden Verbundfilms auf einem Substrat, bei dem filmbildende
Elemente enthaltender Stoff in ein gasförmiges Plasma eingeführt wird, . \
in welchem der besagte Stoff in einen dampfförmigen Zustand umgeformt ,v
und dem Substrat zugeführt wird, so daß er darauf den Verbundfilm bildet.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der in das gasförmige Plasma eingeführte Stoff in dem gasförmigen Plasma in einen mindestens
teilweise ionisierten dampfförmigen Zustand umgeformt wird.
3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Stoff
feine feste oder flüssige, vorzugsweise feste, Teilchen umfaßt, die zwecks Einführung in das Plasma in einer gasförmigen Substanz
suspendiert sind.
4. Ein Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die besagte gasförmige Substanz auch mindestens ein filmbildendes Element liefert.
5. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das
gasförmige Plasma aus einem tragen Gas wie Helium oder Argon gebildet
wird, und zwar vorzugsweise unter Zusatz von Ammoniak, Sauerstoff oder Wasserstoff.
6. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das
gasförmige Plasma induktiv erzeugt wird, indem man ein schwingendes elektrisches Feld vorzugsweise mit Hochfrequenz durch das plasmabildende
Gas hindurchleitet.
7. Ein Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das hochfrequente
elektrische Feld dem plasmabildenden Gas durch eine rings um ein ':
Plasma enthaltendes Gefäß angeordnete Spule zugeleitet wird. \
*
8. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die
filmbildenden Elemente proportional zu dem Ausmaß, in dem sie in dem
Stoff vorhanden sind, auf das Substrat abgesetzt werden.
9. Ein Verfahren nach Anspruch 8, bei dem in dem Stoff vorhandene Ionen oder Radikale nach dessen Bildung in dem Film zurückbehalten
werden.
10. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die
den Stoff bildenden Substanzen so ausgewählt werden, daß der Film als eine feste, eine gleichförmige Verteilung filmbildender Elemente
umfassende Lösung gebildet wird.
11. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das
Substrat bei einer niedrigeren Temperatur erhalten wird als das gasförmige Plasma, während das gasförmige Plasma und das Substrat
unter Bedingungen verringerten Drucks erhalten werden.
12. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der
Stoff aus der Gruppe Eisen, Nickel, Aluminium, Chrom, Sauerstoff, Stickstoff, Arsen, Antimon, Wismut, Selen, Tellur, Silicium,
Germanium, Kohlenstoff, Bor und Wasserstoff ausgewählte Elemente enthält.
13. Ein Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die besagten Elemente in der Form von Oxiden, Nitraten, Carbiden oder Ammoniumverbindungen
vorhanden sind.
14. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, bei dem die gasförmige Substanz einen Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Methan,
enthält und der dadurch gebildete Verbundfilm ein Carbid umfaßt.
15. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der
Stoff feine, durch Reagieren einer wäßrigen Lösung eines Salzes oder von Salzen, einschließlich von mindestens zwei oder mehr Ionen zusätzlich
zu denen von Wasser, mit einer wäßrigen Alkalilösung erzeugte feste Teilchen umfaßt, um die entsprechenden sauerstoffhaltigen
Verbindungen zu fällen, die danach getrocknet, von der restlichen Salzlösung getrennt und zerkleinert werden, um ein Pulver der besagten
Teilchen herzustellen.
16. Ein Verfahren nach Anspruch 13, bei dem axe wäßrige Salzlösung
ein Metallhalogenid, vorzugsweise ein Metallchlorid, ist.
17. Ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der
die filmbildenden Elemente enthaltende Stoff vor Einführung in das
elektrische Feld durch Laserlicht erhitzt wird.
18. Ein auf einem Substrat angeordneter, zwei oder mehr Elemente umfassender Verbundfilm, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente im
wesentlichen regelmäßig und in vorbestimmten Proportionen in dem Film verteilt sind.
19. Ein Verbundfilm nach Anspruch 18, bei dem der Film minestens ein
nichtmetallisches Element enthält.
20. Ein Verbundfilm nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, bei dem die
den Film bildenden Elemente aus der Gruppe Eisen, Nickel, Aluminium, Chrom, Sauerstoff, Stickstoff, Arsen, Antimon, Wismut, Selen, Tellur,
Silicium, Germanium, Kohlenstoff, Bor und Wasserstoff ausgewählt werden.
21. Ein Verbundfilm nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem der
Film eine feste Lösung ist, die einzelne heteroatomische Moleküle oder Ionen enthält, die Form einer ausgedehnten Anordnung aufweist
oder eine starre kristalline Struktur hat.
22. Ein Verbundfilm nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem der
Film einen keramischen Stoff umfaßt.
23. Ein zwei oder mehr Elemente umfassender Verbundfilm auf einem
Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Film nach dem in einem der Ansprüche 1 bis 17 beanspruchten Verfahren gebildet wird.
24. Ein Verbundfilm nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Film eine feste Lösung umfaßt, die nach einem Verfahren gebildet
wird, bei dem eine wäßrige Lösung eines Salzes oder von Salzen, einschließlich mindestens zwei oder mehr Ionen zusätzlich zu denen
von Wasser mit einem alkalischen Stoff reagiert wird, um eine
die besagten Elemente enthaltende kristalline Substanz zu bilden, wobei die besagte Substanz gereinigt, getrocknet, zu einer Teilchenform
zerkleinert, in Hochtemperaturplasma in einen aktivierten Dampfzustand umgeformt und durch das Plasma einem Substrat zugeführt
wird, auf dem die verdampfte Substanz kondensiert, so daß sie den Verbundfilm bildet.
25. Ein Verbundfilm nach Anspruch 24, bei dem der besagte Film aus
kugelförmigen Teilchen mit einer Teilchengröße von 1 &mgr;&pgr;&igr; oder weniger
gebildet wird.
26. Ein Verfahren zum Bilden eines Verbundfilms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochfrequenter Strom durch eine rings um
ein rohrförmiges Glasgefäß gewickelte Spule hindurchgeleitet, durch induktive Koppelung und Ionisierung einer gasförmigen Substanz wie
in das Gefäß eingeführten Heliums oder Argons in einem aktiven Zustand hoher Dichte Hochtemperaturplasma gebildet wird, eine wäßrige
Lösung eines Salzes oder von Salzen, einschließlich von mindestens zwei oder mehr Ionen zusätzlich zu denen von Wasser, mit einem
alkalischen Stoff reagiert wird, um einen die besagten Elemente enthaltenden kristallinen Stoff zu bilden, wobei die besagte Substanz
gereinigt, getrocknet, zu einem Pulver zerkleinert und mit Argongas gemischt wird, wonach das besagte Gemisch weiter in mit Heliumgas
und/oder Argongas und/oder Ammoniakgas und/oder Sauerstoffgas
und/oder Wasserstoffgas gemischt wird, um eine gasförmige Suspension von Pulver zu bewirken, die in das Plasma eingeführt wird, in welchem
die Pulverteilchen in einen aktivierten dampfförmigen Zustand umgeformt werden, während der besagte aktivierte Dampf unter
verringertem Druck einem Substrat zugeführt wird, in dem der aktivierte Dampf kondensiert, so daß der Verbundfilm entsteht.
27. Ein Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das Plasma eine aufwärts
gerichtete Flamme bildet und die aktivierte verdampfte Substanz aus einer in der Nähe des unteren Teiles der Plasmaflamme befindlichen
Düse in das Plasma geblasen wird.
•at C _
28. Ein Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das Pulver in einen Behälter eingebracht und durch einen auf dem Behälter angeordneten
Vibrator in Schwingung versetzt, Argongas in den Behälter eingeführt
und das Pulver angehoben und aufwärts schwebend einem Filter zugeführt wird, wobei diejenigen Teilchen des in Suspension befindlichen
Pulvers, deren Teilchengröße 3 &mgr;&tgr;&eegr; oder weniger beträgt, durch das
Filter hindurch- und aus dem Behälter herausgeleitet werden, während die besagte Pulversuspension gemeinsam mit einer gasförmigen Substanz
wie Argon, Argon und Ammoniak oder Argon und Sauerstoff in ein Mischgefäß gerichtet wird, und zwar wird die Menge de9 Pulvers und
der Gase so geregelt und eingestellt, daß in dem das Produkt bildenden Verbundfilm das gewünschte Bestandteilverhältnis besteht.
29. Ein Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die getrocknete
kristalline Substanz durch einen Hochtemperaturplasma-Zerstäubungsprozeß
zu Pulverform zerkleinert wird.
30. Ein Verfahren nach Anspruch 3 oder 26, bei dem die Teilchen in
der Form eines durch Hindurchleiten hochfrequenter Schwingungen durch eine wäßrige Lösung von Salz oder Salzen, einschließlich mindestens
zwei oder mehr Ionen zusätzlich zu denen von Wasser, gebildeten Nebels sind und die besagten Teilchen vorzugsweise in Argongas suspendiert
werden.
31. Ein Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Pulver in Wasser gelöst ist und Tröpfchen der so gebildeten Lösung in Argongas
suspendiert werden.
32. Ein Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die gasförmige Substanz
vor dem Mischen mit dem Pulver erhitzt wird.
33. Ein Verfahren nach Anspruch 26, bei dem das Substrat aus einem
keramischen Stoff, Glas, Metall oder einem Verbundstoff gebildet wird.
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